CN203099146U - 流体配件 - Google Patents

Abstract

公开了一种流体配件，其包括具有螺纹外部的第一端和与所述第一端相反的第二端；在所述第一端具有第一开口且在所述第二端具有第二开口的内部通路；一个或更多个外部扳拧部分；以及从所述第一端向内延伸到所述内部通路内的内部扳拧部分。并描述了各种替代性构造。

Description

流体配件

技术领域

本实用新型设计具有加工内部的流体配件。 

背景技术

例如液压或气动配件的流体配件被用于运送流动流体的各种类型的系统中。流体配件形成与管或管子段的密封连接，适配和联接具有不同尺寸或形状的管或管子段，并且还可以有助于引导、调节或测量流体流动。当被安装时，流体配件被设计成与相邻系统元件形成密封以便将流体容纳在系统中并且维持系统压力。不过在其使用时间期间，流体配件能够承受会导致退化的各种工况和环境。例如，在液压系统中，流体配件会承受振动，这随时间会使得配件疲劳并且能够导致裂纹且最终导致故障。在其他应用中，配件能够暴露于高度腐蚀性或磨蚀性流体、极端高温和低温以及循环流体压力，这也能诱发和加速配件的退化。 

当流体配件出现故障时，整个系统及相关部件和/或组装线会停机以便能够维修和/或减小配件故障所导致的下游损坏。在一些情况下，系统停机会是严重的。例如，会难以移除被安装在系统中的故障的流体配件。特别是如下情况下如此，即当配件退化或故障损坏了配件螺纹或导致了仍处于安装的配件的螺纹部分不存在可操纵的配件部分。这种故障模式能够使得难以移除配件并且会耗时。配件在系统中的位置能够加剧这样的困难，因为通常难以使用适当工具到达所述位置来进行移除。 

此外，不仅难以移除故障配件，移除过程本身还会导致更多问题。例如，通常仅能够通过钻除被螺纹拧入就位的剩余部件来移除故障配件。这种操作会导致被引入到流体系统内的故障配件的削屑或断料，从而可能导致对仍存在的其他系统部件的损坏。作为另一示例，可以使用焊枪来移除故障配件，从而同样可能产生不良损坏。并且在一些情况下，仅能够通过切除系统的部段并且更换整个部段来移除故障配 件，这大大增加停机时间并增加了维护成本。 

实用新型内容

这里本发明人已经认识到意识到这些问题并且提供各种方法来至少部分解决它们。在一个示例中，提供一种流体配件，其包括内部扳拧部分来有助于在配件出现故障之后旋转和移除配件。配件还可以包括剪力槽，其诱发配件在剪力槽的部位的故障从而更好地确保在发生故障后可通达到扳拧部分。以此方式，当（在一个示例中，在剪力槽处）配件故障时，能够通过例如应用匹配地配合在扳拧部分内的扳拧工具来移除仍被拧紧的被螺纹拧入就位的部分。因此，容易地移除了故障部件，且同时减少可能会导致污染流体的任何削屑和/或其他碎片的形成。 

在一个示例中，流体配件包括：具有螺纹外部的第一端和与所述第一端相反的第二端；在所述第一端具有第一开口且在所述第二端具有第二开口的内部通路；一个或更多个外部扳拧部分；以及从所述第一端向内延伸到所述内部通路内的内部扳拧部分。 

在另一个示例中，流体配件包括：具有带螺纹外部表面的螺纹部分的第一主体；第二主体；将流体输送进和输送出所述流体配件的中心通路，所述中心通路具有在所述螺纹部分和所述第二主体部分与所述流体配件的远端齐平的一个或更多个开口，所述中心通路完全从开口穿行到开口；用于相对于所述螺纹部分旋转所述第二主体或用于旋转作为整体件的所述流体配件的一个或更多个外部扳拧部分；以及从所述流体配件在所述螺纹部分处的远端向内延伸到所述中心通路内的内部扳拧部分，该内部扳拧部分用于在出现故障后旋转所述流体配件的所述螺纹部分。 

在另一个示例中，用于联接流体输送系统的部件的流体配件包括：围绕所述流体配件的中心轴线的内部通道，所述内部通道具有向内延伸到所述内部通道内剪力槽处的机加工部分；围绕所述流体配件的外壳，所述外壳具有用于将流体输送进和输送出所述流体配件的开口，所述外壳具有第一联接部分，该第一联接部分具有向远端延伸到所述第一联接部分的端部处的开口的螺纹外表面，所述外壳具有第二联接部分，该第二联接部分具有与在施加扭矩时旋转全部或一部分所述流体配件的工 具对应的外部几何形状，所述外壳具有一个或更多个其他部分，所述内部通道从所述第一联接部分的端部处的所述开口向内延伸；以及被机加工到所述外壳的所述螺纹外表面内的剪力槽。 

应理解提供上面的概述用于以简化的形式引入将在具体实施方式中进一步描述的选择的概念。不意味着确认所保护的本实用新型主题的关键的或基本的特征，本实用新型的范围将由本申请的权利要求唯一地界定。此外，所保护的主题不限于克服上文或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。 

附图说明

图1是示出流体配件的立体图的示例。 

图2是示出图1的流体配件的侧视图的示例。 

图3是示出图1的流体配件的螺纹部分的内部扳拧部分的端视图的示例。 

图4A、4B、4C示出了包括图1配件中所述的一些特征的各种流体配件类型的示例，其中图4A示出了笔直活接头410的侧视图、立体图和端视图；图4B示出了90°弯头420的侧视图、立体图和端视图；图4C示出了135°弯头430的侧视图、立体图和端视图。 

图5是示出了故障流体配件的示例。附图近似成比例绘制。 

具体实施方式

下述具体描述涉及流体配件的多个示例性实施例。图1-3示出了用于流体输送系统的流体配件的第一示例性实施例。流体配件的第一示例性实施例包括带有螺纹外部的第一端、与第一端相反的第二端和在流体配件的第一和第二端均具有开口的中心内部通路。流体配件还包括至少一个外部扳拧部分以及从带有螺纹外部的第一端向内延伸到内部通路内的内部扳拧部分。图1是第一示例性实施例的立体图，图2是第一示例性实施例的侧视图，并且图3是第一示例性实施例的端视图。图1示图中示出了内部扳拧部分及其与第一端的关系，该第一端具有螺纹外部表面和内部通路。流体配件的进一步实施例包括在配件的外表面上的剪力槽。剪力槽还示于图2的侧视图中。图4A、4B、 4C中示出了流体配件的多个附加示例性实施例，其包括这些示例性实施例的侧视图、立体图和端视图。图5示出另一示例性实施例，其中能够使用手动扳拧工具以便在剪力槽处出现故障之后取出流体配件的被螺纹拧入就位的部分。注意到，如这里所释，流体可以包括各种类型，例如包括液压、气动、空气、气体及其组合和混合物。 

现在参考图1，其示出了流体配件100的第一示例性实施例的立体图。作为非限制性示例，流体配件100包括具有螺纹外部的第一端110和与第一端相反的第二端120。作为示例，流体配件100能够由钢、黄铜、青铜、塑料或铝或其组合来形成；还能够使用替代性材料。 

具有螺纹外部的第一端110可以是公螺纹部分，其可以被外部刻螺纹成具有笔直且被设计成与对应母螺纹匹配的螺纹形式。可替代地，具有螺纹外部的第一端110可以包括锥形的且被设计成接合并匹配对应母螺纹且与其形成密封从而将流体配件联接到附加流体输送系统元件（例如流体配件或管子段）的螺纹形式。一个或更多个外部扳拧部分122可以存在以允许相对于第二端旋转带螺纹外部的第一端，或者允许旋转作为整体件的整个流体配件。外部扳拧部分122可以具有六边形外部横截面，这允许使用工具来旋转和安装流体配件，该工具例如套筒扳手、开口扳手或双头梅花扳手。配件还包括剪力槽130。 

继续参考图1，流体配件100还包括内部通路140以用于输送流体进出流体配件。内部通路140可以在第一和第二开口142和144之间完全贯穿流体配件，所述第一和第二开口142和144与配件的第一和第二端齐平地打开，不过内部通路的横截面可以沿配件长度变化，如这里所述。内部扳拧部分150从流体配件的第一端110向内在内部通路140中延伸一限定长度，例如至少延伸到且延伸过剪力槽130。内部扳拧部分的横截面几何形状被构造成接收具有对应几何形状的手动扳拧工具，在插入该手动扳拧工具时其匹配地配合到内部扳拧部分内。因此，能够通过将手动扳拧工具插入到内部扳拧部分内且向手动扳拧工具施加扭矩来旋转流体配件。例如，如果配件在处于安装状态时在剪力槽处出现故障，则工具可以从图1所示的左侧被插入到内部扳拧部分，以便剩余的被螺纹拧入就位的部分能够从其安装位置被移除。其示出了为什么内部通路的内部扳拧部分从最右手侧端部（如图 1所示）的开口144的边缘向内延伸一直到剪力槽且至少稍经过剪力槽。为此，根据需要，内部通路的内部横截面可以是一直/持续到左端（如图1所示）的圆形形状或其他形状，或者可以可选地是与内部扳拧部分相同的形状。 

如前所释，被安装在流体输送系统内的流体配件会暴露于严苛的工作环境，其可能包括振动、循环压力、磨蚀性或腐蚀性流体以及极端温度。因此，安装的流体配件可能在其位置处出现故障，从而导致流体输送系统的完整性的丧失，这会要求系统停机以便取出和更换故障的被损坏配件。取出被损坏配件会是非常费力且花费大的，特别是当损坏导致嵌塞的配件断料仍被螺纹拧入就位时。例如，取出嵌塞的配件的现有常规方法通常包括使用动力工具来钻除配件。由于难以控制动力工具，所以钻除方法对于维修工人是危险的并且易于损坏流体输送系统中与嵌塞的配件断料相邻的元件；钻取会意外地损坏被损坏配件或相邻元件的螺纹表面，从而使得配件的取出更加困难或者近乎不可能，并且会需要移除并更换包含管件段的整个管件段。此外，钻除被损坏配件通常会将例如金属削屑的污染物引入到流体系统中，该污染物源自由钻除所损坏的被钻除嵌塞的配件或相邻元件。移除被损坏配件的另一公知方法包括使用焊枪加热被损坏区域，这同样是能够导致对系统的意外损坏的危险过程。如上所述，在一些其他情况下，移除被损坏配件的唯一方式是移除并更换包含被损坏配件断料的整个管件段。因此，取出被损坏或嵌塞的配件断料并且修复由于配件断料的取出过程所导致的任意额外损坏通常是劳动密集型的、耗时的并且会导致大成本的，特别是流体输送系统必须停机直到该工作完成之后的情况更如是。 

因此，如果被安装在流体输送系统中的根据第一示例性实施例的流体配件出现故障并且导致了仍被螺纹拧入就位的被损坏或嵌塞的流体配件断料，则能够简单地使用具有正确几何形状的手动扳手工具来取出配件。 

继续参考图1，如上所述，内部扳拧部分150可以向内延伸到流体配件的内部通路140中，至少限定内部通路140的内壁160，延伸至少是第一端110的螺纹外部长度并且达到剪力槽130的长度。以此 方式，在流体配件沿流体配件的螺纹外部表面的任意部位处或甚至稍在螺纹外部表面之外（例如在与流体配件的螺纹外部表面相邻的扳拧部分122之间）以及达到剪力槽130的部位处发生故障之后，手动扳拧工具能够被用于取出嵌塞的流体配件断料。 

如图2所示，流体配件还可以包括一个或更多个其他部分，例如包括锥形部分124和笔直部分126和128。示例性实施例还能够包括剪力槽130。作为示例，与第一端110的螺纹外部直接相邻的笔直部分128可以包括机加工到其外表面内的剪力槽130，并且剪力槽可以位于与第一端110的螺纹外部表面直接相邻。剪力槽可以分离于螺纹，其中该槽不连续于任意螺纹，并且在一个示例中，剪力槽可以比如图2所示的任意螺纹在径向上更深。在一个示例中，剪力槽还可以比螺距更宽。如所示，内部扳拧部分150延伸到内部通路内，至少限定内部通路140的内壁160，其长度至少延伸到剪力槽。剪力槽的作用是用作流体配件中的应力集中特征/应力梯级（stress riser），从而在配件的其他部位出现故障之前引导流体配件的故障发生于剪力槽的部位。 

现有流体配件设计已经致力于减少机械出现故障的风险，通过使用高强度材料来提高流体配件的耐用性，并且消除流体配件制造期间的应力集中特征。消除应力集中特征的一种常见方法是在制造流体配件期间使用角焊缝来应用焊接过程。这些方法向流体配件的制造增加了高成本，并且可以根据需要用于已有配件。不过，使用现有技术制造的流体配件的最终故障会发生在配件上的任意部位，包括流体配件的螺纹部分处或其内部，从而导致产生会被嵌塞的、被螺纹拧入就位的并且难以通达到的被损坏配件或配件断料。因此，源自于流体配件的由于使用高强度材料或焊接角焊缝所导致的改进耐用性的任意成本优势会被用于取出被损坏或嵌塞的配件断料的劳动密集型耗时过程快速地抵消掉。因此，这里的示例性实施例所采用的将剪力槽应力集中特征结合到流体配件设计中的方法出乎意料的。然而，如已经解释的，这样的出乎意料的方法实现了显著的意想不到的优点。 

具体地，将剪力槽应力集中特征结合到流体配件的设计中引导流体配件的故障发生在剪力槽的部位处。并且由于当配件在剪力槽处出现故障时可通达到至少沿内部通路延伸到剪力槽的内部扳拧部分，所 以显著地改进了配件的任意剩余件的移除，同时减少了碎屑和污染物向系统中的引入。 

在一个示例性构造中，内部扳拧部分150从流体配件的第一端110向内延伸到内部通路140中，至少限定内部通路的内壁160，其长度至少延伸到剪力槽的位置。以此方式，在流体配件在剪力槽130处裂开而出现故障之后仍被螺纹拧入就位的流体配件断料的内部扳拧部分150将可由手动扳拧工具通达到。这样，在配件于剪力槽130处出现故障之后，具有正确几何形状的手动扳手能够被简单地用于取出流体配件断料。以此方式，与没有内部扳拧部分且/或没有剪力槽的流体配件相比，能够快速地、经济地且安全地更换故障的流体配件，从而大幅度地减少与劳动力、时间以及设备和处理的停机/停止时间有关的成本。此外，因为（相比于没有剪力槽的流体配件故障）故障相对干净且完整地发生在剪力槽处，所以会避免由外来材料污染流体系统的可能，而这会导致需要额外的防护措施，并且能够避免使用动力工具钻取或切除金属。被置于受限或受约束空间内（例如处理设备下方）的被损坏配件也能够被容易地移除和更换，这是因为能够使用比动力工具和焊枪更小且更简单的工具（例如手动扳手）。 

图3示出了从第一端110观察的流体配件100的第一示例性实施例的端视图。在图3所示示例性实施例中，内部扳拧部分150的横截面几何形状和内壁160被开槽。因此，端视图示出了内部扳拧部分的内部尺寸d1、内部扳拧部分150的外部尺寸d2（等于螺纹部分的内部直径或内部通路140的直径）、螺纹部分的外部尺寸d3、螺纹深度d4和外部扳拧部分的尺寸d5。因此，螺纹部分的壁厚t1等于d3-d2，并且内部扳拧部分的壁厚t2等于d2-d1。 

在某些示例性实施例中，其中内部扳拧部分的横截面几何形状没被开槽，则d1和d2可以相等，并且内部扳拧部分的壁厚t2能够是0（例如，六角、三角的）。在其他示例性实施例中，d1和d2可以不相等，或者在一些实施例中，其中内部扳拧部分的横截面几何形状不是径向对称的，则d1和d2可以是不适用的。在一些情况下，t2以及d1和d2能够根据适当扳手的类型和尺寸而变化。图1-3的示例性实施例中所示的内部扳拧部分150具有Torx横截面几何形状。进 一步的示例性实施例能够包括具有正方形、六角形、条孔型、十字形、三重正方形、领结型、蝴蝶型、爪型、双六角形、五瓣型（pentalobe）、六齿型（polydrive）、扳钳型、花键型、三角形和三角带槽横截面几何形状或其他扳拧或驱动工具几何形状的内部扳拧部分。 

图4A、4B、4C示出了包括图1-3所述配件的各种特征的不同流体配件类型的其他示例。图4A、4B、4C示出了笔直活接头(union)410、90°弯头420和135°弯头430的侧视图、立体图和端视图。笔直活接头410以及弯头420和430均例如利用具有Torx

横截面几何形状的内部扳拧部分。能够利用这里描述的示例性实施例的组合的流体配件的其他非限制性示例类型包括活接头、三通、管帽、塞子、Y字接头、异径管、四通管、短管头、管接头、转接件、阀门、过滤件、流量计和可以联接在一起的其他类型配件或流体输送系统元件。这样，本领域的一个普通技术人员能够理解流体配件的进一步示例性实施例能够包括具有螺纹外部的多个端部、多个内部扳拧部分和多个剪力槽。 

图5示出了已安装流体配件出现故障之后的流体输送系统500的示例，其中该流体配件具有剪力槽130和内部扳拧部分150。由于流体配件故障，所以流体配件断料510被留下，仍被螺纹拧入到流体输送系统元件520中，其中在出现故障前原本的流体配件被联接到该流体输送系统元件520。流体配件在流体配件剪力槽130所生成的应力集中特征处出现故障。这样，仍被螺纹拧入就位的流体配件断料510包括具有螺纹外部的第一端110以及与原本的流体配件的第一端110直接相邻的一部分笔直部分128，其在流体配件出现故障之前原先包含剪力槽130。流体配件断料510的第一端110包括内部扳拧部分150，其例如具有Torx

横截面几何形状（未示出）并且因此可以从截断端通达到。因此，具有与内部扳拧部分150的横截面几何形状对应的几何形状的工具530，例如Torx

扳手，能够被插入到流体配件断料510的内部扳拧部分150内，并且（通过向扳手施加力）被旋转从而从流体输送系统元件520移除流体配件断料510，而不需要使用动力工具。 

大量优点与示例性实施例有关，包括但不限于：省去或减少了用 于钻除流体配件断料的特定动力工具的使用；由于避免使用动力工具所以提高了工人安全性并且降低了受伤的可能性；降低了由于动力工具或被损坏螺纹导致的损坏流体系统元件的可能性；降低了外来材料对系统的污染以及纠正外来材料对系统的损坏所需或移除外来材料所需的进一步相关措施；降低由于过早废弃所导致的附加成本；降低劳动力成本；降低与处理停止时间有关的成本；以及有助于从受限或受约束空间（例如处理设备下方）移除被损坏配件。 

上述示例性实施例应用于利用螺纹部分将流体配件联接到流体输送系统的其他元件的各种常见的管流体配件类型，包括那些利用锥形螺纹、O形环或压缩密封件、法兰、扩口端、快速断开件或快速接头密封的配件、那些具有多个开口的配件以及那些利用面、梁、型锻或压缩密封件的配件。此外，示例性实施例可以应用于本领域一个普通技术人员公知的许多流体配件类型，例如活接头、三通、弯头、Y字接头和其他流体配件类型，且其可以具有多个螺纹部分、多个剪力槽、多个内部扳拧部分和多个其他部分。 

注意到，上述示例性实施例能够用于各种流体系统构造中使用的流体配件，并且可以用于任意数量的流体配件维修策略中的一个或更多个。这样，所述各种实施例可以以所述次序结合、以替代性次序结合或者在一些情况下被省略。类似地，实施例的次序或者组合并不是实现这里描述的示例性实施例的特征和优点所必须的，而是仅被提供以便于图释和描述。根据所用的具体策略，一个或更多个所示实施例还可以被重复地结合。 

将意识到这里公开的构造实质上是示例性的并且这些具体实施例不被看作是限制性含义，因为可能存在大量变型。例如，上述实施例可以被应用于活接头、三通、弯头、Y字接头和其他流体配件类型。本公开的主题包括这里公开的各种构造和其他特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。 

所附权利要求具体指明了被看作是新颖且非限制性的某些组合和子组合。这些权利要求可以涉及“一”元件或“第一”元件或其等价物。这样的权利要求应该被理解成包括一个或更多个这样的元件的结合，既不必须也不排除两个或更多个这样的元件。可以通过在本或相关申请中 对于当前权利要求的修改或新权利要求的表述来要求所公开特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合。这样的权利要求不管是在范围上宽于、窄于、等同于或不同于原始权利要求，均被看作被包括在本公开的主题内。 

Claims (16)

1.流体配件，特征在于包括： 

具有螺纹外部的第一端和与所述第一端相反的第二端； 

在所述第一端具有第一开口且在所述第二端具有第二开口的内部通路； 

一个或更多个外部扳拧部分；以及 

从所述第一端向内延伸到所述内部通路内的内部扳拧部分。 

2.根据权利要求1所述的流体配件，其特征在于还包括在所述流体配件的外表面上的剪力槽。 

3.根据权利要求2所述的流体配件，其特征在于所述剪力槽位于所述第一端和所述第二端之间。 

4.根据权利要求3所述的流体配件，其特征在于第一主体包括所述第一端，并且第二主体包括所述第二端，所述第二主体包括外部扳拧部分，并且其中所述第一端的所述螺纹外部的螺纹从所述第一端至少部分沿所述第一主体延伸，并且其中所述剪力槽在所述螺纹和所述第二主体之间被定位在所述第一主体上。 

5.根据权利要求1所述的流体配件，其特征在于所述内部扳拧部分的横截面包括正方形、六角形、条孔型、十字形、三重正方形、领结型、蝴蝶型、爪型、双六角形、五瓣型、六齿型、扳钳型、花键型、三角形和/或三角槽形中的一个或更多个。 

6.根据权利要求2所述的流体配件，其特征在于所述内部扳拧部分从所述第一端延伸到所述内部通路内至少到达所述剪力槽的长度并且至少限定所述内部通路的内壁。 

7.根据权利要求6所述的流体配件，其特征在于所述内部扳拧部分从所 述第一端内的开口边缘延伸到所述内部通路内并至少延伸过所述剪力槽。 

8.流体配件，其特征在于包括： 

具有带螺纹外部表面的螺纹部分的第一主体； 

第二主体； 

将流体输送进和输送出所述流体配件的中心通路，所述中心通路具有在所述螺纹部分和所述第二主体部分与所述流体配件的远端齐平的一个或更多个开口，所述中心通路完全从开口穿行到开口； 

用于相对于所述螺纹部分旋转所述第二主体或用于旋转作为整体件的所述流体配件的一个或更多个外部扳拧部分；以及 

从所述流体配件在所述螺纹部分处的远端向内延伸到所述中心通路内的内部扳拧部分，该内部扳拧部分用于在出现故障后旋转所述流体配件的所述螺纹部分。 

9.根据权利要求8所述的流体配件，其特征在于所述中心通路完全从开口穿行到开口而没有隔离壁。 

10.根据权利要求9所述的流体配件，其特征在于剪力槽被机加工到所述流体配件的外表面内以用于引导所述流体配件的故障发生在所述剪力槽处。 

11.根据权利要求10所述的流体配件，其特征在于所述剪力槽位于所述螺纹部分和相邻扳拧或其他部分之间。 

12.根据权利要求11所述的流体配件，其特征在于所述内部扳拧部分的横截面包括正方形、六角形、条孔型、十字形、三重正方形、领结型、蝴蝶型、爪型、双六角形、五瓣型、六齿型、扳钳型、花键型、三角形或三角槽形中的一个或更多个。 

13.根据权利要求11所述的流体配件，其特征在于所述内部扳拧部分仅沿所述中心通路的一部分延伸。 

14.根据权利要求12所述的流体配件，其特征在于还包括多个螺纹部分、多个内部扳拧部分和多个剪力槽。 

15.根据权利要求12所述的流体配件，其特征在于所述剪力槽比所述螺纹部分的螺纹更深。 

16.用于联接流体输送系统的部件的流体配件，其特征在于包括： 

围绕所述流体配件的中心轴线的内部通道，所述内部通道具有向内延伸到所述内部通道内剪力槽处的机加工部分； 

围绕所述内部通道的外壳，所述外壳具有用于将流体输送进和输送出所述流体配件的开口，所述外壳具有第一联接部分，该第一联接部分具有向远端延伸到所述第一联接部分的端部处的开口的螺纹外表面，所述外壳具有第二联接部分，该第二联接部分具有与在施加扭矩时旋转全部或一部分所述流体配件的工具对应的外部几何形状，所述外壳具有一个或更多个外部扳拧部分，所述内部通道从所述第一联接部分的端部处的所述开口向内延伸；以及 

被机加工到所述外壳的所述螺纹外表面内的剪力槽。 

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