DE10040544A1 - Variable valve drive for externally ignited internal combustion engine, includes movable support arranged in cylinder head and contacting lever which is provided between transmission and inlet valve - Google Patents

Variable valve drive for externally ignited internal combustion engine, includes movable support arranged in cylinder head and contacting lever which is provided between transmission and inlet valve

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DE10040544A1 DE10040544A DE10040544A DE10040544A1 DE 10040544 A1 DE10040544 A1 DE 10040544A1 DE 10040544 A DE10040544 A DE 10040544A DE 10040544 A DE10040544 A DE 10040544A DE 10040544 A1 DE10040544 A1 DE 10040544A1
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Abstract

A lever (2) is situated between the transmission (11) and inlet valve (6) with one end contacting a movable support (3) that is arranged in a receptacle (20) of an engine cylinder head (23). The support element is formed simultaneously as an adjustment element.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung betrifft einen variablen Ventiltrieb zur Laststeuerung einer fremd­ gezündeten Brennkraftmaschine, der zwischen einem Nocken einer Nocken­ welle und zumindest einem Einlaßventil angeordnet ist, mit einem Schlepphe­ bel, einem in einer Aufnahme eines Zylinderkopfes angeordneten Abstützele­ ment für den Schlepphebel, einem Übertragungsglied und einem Verstellmittel zur Beeinflussung der Hubfunktion des Schlepphebels, wobei das Übertra­ gungsglied trieblich zwischen dem Nocken und dem Schlepphebel eingebaut ist und eine erste vom Nocken beaufschlagte sowie eine zweite auf den Schlepphebel einwirkende Angriffsfläche hat.The invention relates to a variable valve train for load control of a third party ignited internal combustion engine located between a cam of a cam shaft and at least one inlet valve is arranged with a drag bel, a support element arranged in a receptacle of a cylinder head ment for the rocker arm, a transmission link and an adjusting means to influence the lifting function of the rocker arm, the transfer tion member installed between the cam and the rocker arm is and a first on the cam and a second on the Has a surface that acts on the rocker arm.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Die Vorteile der drosselfreien Laststeuerung über variable bzw. vollvariable Ventiltriebe sind der Fachwelt hinreichend bekannt. Durch die Entdrosselung gelingt es, die ansonsten über weite Lastzustände der Brennkraftmaschine auftretenden Ansaugverluste auszuschalten.The advantages of throttle-free load control via variable or fully variable Valve drives are well known to the experts. By dethrottling  succeeds in otherwise over wide load conditions of the internal combustion engine Switch off suction losses that occur.

So offenbart die DE 195 09 604 A1 einen vollvariablen Schwinghebeltrieb, dessen als weiterer Schwinghebel ausgebildetes Übertragungsglied von einem Exzenter im Bereich dessen Schwenklagerung verstellt werden kann. Das Übertragungsglied ist von einer Torsionsschenkelfeder als Lost-Motion-Feder beaufschlagt. Nachteilig ist es bei dem vorbekannten Ventiltrieb, dass sein Übertragungsglied bei Beaufschlagung und Verstellung einen sehr komplexen Bewegungsablauf durchläuft, der auslegungstechnisch/rechnerisch nur schwer zu beherrschen ist. Zudem erweist sich die Verstellung des Übertragungsglie­ des über den Exzenter im Bereich der Schwenklagerung als relativ aufwändig.DE 195 09 604 A1 discloses a fully variable rocker arm drive, the transmission link designed as a further rocker arm from one Eccentric in the area of which the pivot bearing can be adjusted. The The transmission link is from a torsion leg spring as a lost motion spring applied. It is a disadvantage of the known valve train that Transmission link in the application and adjustment a very complex Movement sequence that is difficult to design / compute is to be mastered. In addition, the adjustment of the transmission link has been proven of the eccentric in the area of the pivot bearing as relatively complex.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Ventiltrieb der vorgenannten Art zu schaffen, bei dem die zitierten Nachteile beseitigt sind.The object of the invention is therefore to provide a valve train of the aforementioned type create, in which the disadvantages cited are eliminated.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Abstützelement gleichzeitig als Verstellmittel ausgebildet ist.According to the invention, this object is achieved in that the support element is simultaneously designed as an adjusting means.

Durch diese Maßnahme sind die eingangs beschriebenen Nachteile mit einfa­ chen Mitteln beseitigt. Besonderer Vorteil ist es, dass zur Realisierung des Erfindungsgedankens auf prinzipiell bekannte, abschaltbare Abstützelemente zumindest teilweise zurückgegriffen werden kann. Diese Elemente sollen vor­ zugsweise stufenlos höhenverstellbar ausgelegt sein. Hierzu bieten sich nicht näher genannte hydraulische, pneumatische, elektrische, elektromechanische, elektromagnetische und ähnliche Mittel an. Beispielsweise ist auch an einen Kugel-Rampen-Mechanismus, ein Schraubgetriebe u. ä. zur Höhenbeeinflus­ sung des Abstützelements gedacht. By this measure, the disadvantages described at the outset are simple means eliminated. It is a particular advantage that to implement the The concept of the invention on known, switchable support elements can be used at least in part. These elements are intended to preferably designed to be continuously adjustable in height. Do not offer this specified hydraulic, pneumatic, electrical, electromechanical, electromagnetic and similar means. For example, is also on one Ball ramp mechanism, a screw gear u. Ä. to the height influence solution of the support element.  

Vorzugsweise soll der erfindungsgemäße Ventiltrieb vollvariabel ausgelegt sein, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn dieser im Bereich seiner Noc­ kenwelle mit einer Einrichtung zur Nockenwellenverstellung versehen ist.The valve train according to the invention is preferably designed to be fully variable be, it is particularly advantageous if this in the area of his Noc kenwelle is provided with a device for camshaft adjustment.

Im Gegensatz zum beschreibungseinleitend zitierten Stand der Technik hat der Schlepphebel gemäß dieser Erfindung an seiner Oberseite eine Hubflanke, die von der zweiten Angriffsfläche am freien Ende des Übertragungsgliedes beauf­ schlagbar ist. Wird nunmehr das Abstützelement in Richtung seiner Aufnahme nach innen verstellt, so wird dem Einlaßventil nur noch ein Teil- oder Nullhub übermittelt.In contrast to the prior art cited in the introduction, the Rocker arm according to this invention on its top a lifting flank from the second attack surface at the free end of the transmission member is beatable. Now the support element in the direction of its inclusion adjusted inwards, the intake valve is only a partial or zero stroke transmitted.

Gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, die Hubflanke des Schlepphebels im Bereich deren Schließabschnitts so auszubil­ den, dass das Gaswechselventil langsam und somit verschleiß- und ge­ räuscharm in seinen Sitz geht. Dies wird durch einen in Schließrichtung gese­ hen degressiven Verlauf realisiert.According to a further development of the invention, it is proposed that To train the flank of the rocker arm in the area of its closing section that the gas exchange valve is slow and therefore wear and tear goes quietly into its seat. This is seen in the closing direction hen degressive course realized.

Eine Beaufschlagung des Übertragungsgliedes in Richtung Nocken ist über ein federartiges Zustellmittel wie eine Torsionsschenkelfeder vorgeschlagen. Denkbar sind jedoch auch alle anderen federartigen Mittel, wie beispielsweise Schrauben-, Blattfedern bzw. ferner auch pneumatische und ähnliche.An application of the transmission link in the direction of the cam is over a spring-like delivery means such as a torsion leg spring proposed. However, all other spring-like means are also conceivable, for example Coil springs, leaf springs and also pneumatic and similar.

Ein besonders reibungsarmer Abgriff des Nockenhubes am Übertragungsglied ist dadurch geschaffen, dass die erste Angriffsfläche als vorzugsweise wälz­ gelagerter Rollenabgriff hergestellt ist. Gleiches gilt ebenfalls für die zweite Angriffsfläche, welche mit der Hubflanke des Schlepphebels kommuniziert. Denkbar sind in diesem Bereich jedoch auch Gleitabgriffe.A particularly low-friction tapping of the cam stroke on the transmission link is created in that the first contact surface as preferably rolling stored roller tap is made. The same applies to the second Attack surface, which communicates with the lifting flank of the rocker arm. However, sliding taps are also conceivable in this area.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, den Ventiltrieb beispielsweise mit hydraulischen Mitteln zum Aus­ gleich des Ventilspiels zu versehen. Diese können aus einem auf ein Ende des Einlaßventils gesetzten hydraulischen Spielausgleichselement an sich be­ kannter Bauart bestehen, auf dessen Boden eine zugewandte Kontaktfläche des Schlepphebels einwirkt. Denkbar ist es jedoch auch, die Spielausgleichs­ maßnahmen am Abstützelement selbst zu treffen, so dass dieses dann hydrau­ lisch wirkend ausgelegt ist.According to a further expedient embodiment of the invention, it is provided to shut off the valve train, for example, with hydraulic means equal to the valve clearance. These can go from one to one end of the Inlet valve set hydraulic lash adjuster itself known type exist on the bottom of a facing contact surface  of the rocker arm acts. However, it is also conceivable to equalize the game to take measures on the support element itself, so that it is hydrau is designed to be effective.

Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher beschrie­ ben. Es zeigen:The invention is advantageously described in more detail with reference to the drawing ben. Show it:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Ventiltrieb in einer schematischen Ansicht und Fig. 1 shows the valve train according to the invention in a schematic view

Fig. 2 den Ventiltrieb nach Fig. 1 mit einem hydraulischen Spielausgleichselement. Fig. 2 shows the valve train according to Fig. 1 with a hydraulic lash adjuster.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Fig. 1 offenbart einen variablen Ventiltrieb 1. Dieser dient zur Laststeuerung einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine. Der Ventiltrieb 1 besteht aus ei­ nem Schlepphebel 2, der an einem Ende auf einem Abstützelement 3 ver­ schwenkbeweglich gelagert ist. An seinem anderen Ende wirkt der Schlepphe­ bel 2 über eine Kontaktfläche 4 auf ein Ende 5 eines Einlaßventils 6 im Hub­ sinn ein. Fig. 1 discloses a variable valve train 1. This is used to control the load of a spark-ignited internal combustion engine. The valve train 1 consists of egg nem rocker arm 2 , which is pivotally mounted ver at one end on a support element 3 . At its other end, the Schlepphe bel 2 senses via a contact surface 4 on one end 5 of an inlet valve 6 in the stroke.

Der Schlepphebel 2 hat an seiner Oberseite 7 eine Hubflanke 8, auf die später näher eingegangen wird. Auf die Hubflanke 8 wirkt ein als zweite Angriffsfläche 9 bezeichneter Rollenabgriff 10 eines Übertragungsgliedes 11 ein. Das Über­ tragungsglied 11 erstreckt sich in etwa orthogonal zum Schlepphebel 2. Es ist als Schwinghebel hergestellt, der im Bereich seines der zweiten Angriffsfläche 9 abgewandten Endes auf einer Achse 12 verschwenkbeweglich gelagert ist. Des Weiteren besitzt das Übertragungsglied 11 an seiner dem Abstützelement 3 abgewandten Längsseite 13 einen als erste Angriffsfläche 14 bezeichneten weiteren Rollenabgriff 15. Die Rollenabgriffe 10, 15 sind gemäß dieser Ausge­ staltung über eine Wälzlagerung am Übertragungsglied 11 gehalten.The rocker arm 2 has on its top 7 a lifting flank 8 , which will be discussed in more detail later. A roller tap 10 of a transmission element 11, referred to as the second engagement surface 9 , acts on the lifting flank 8 . The transmission member 11 extends approximately orthogonally to the rocker arm 2 . It is produced as a rocker arm, which is pivotably mounted on an axis 12 in the region of its end facing away from the second engagement surface 9 . Furthermore, on its longitudinal side 13 facing away from the supporting element 3 , the transmission member 11 has a further roller tap 15 referred to as the first engagement surface 14 . The roller taps 10 , 15 are held according to this configuration on a roller bearing on the transmission member 11 .

Auf den Rollenabgriff 15 wirkt ein Nocken 16 einer Nockenwelle 17 ein. Der Fachmann erkennt, dass bei Kontakt des Nockens 16 am Rollenabgriff 15 das Übertragungsglied 11 um die Achse 12 in Uhrzeigerrichtung segmentartig ver­ schwenkt wird. Eine ständige Anlage des Übertragungsglieds 11 am Nocken 16 ist über ein Zustellmittel 18 garantiert. Dieses ist als Torsionsschenkelfeder hergestellt.A cam 16 of a camshaft 17 acts on the roller tap 15 . The skilled artisan will appreciate that the transmission member 11 is pivoted about the axis 12 in segments ver in the clockwise direction upon contact of the cam 16 on the roller actuation 15th A constant contact of the transmission member 11 with the cam 16 is guaranteed by means of a delivery means 18 . This is made as a torsion leg spring.

Bei Nockenhub überfährt das Übertragungsglied 11 mit der zweiten Angriffsflä­ che 9 die Hubflanke 8 der Oberseite 7 des Schlepphebels 2. In Fig. 1 ist das Abstützelement 3 derartig über nicht näher dargestellte Schiebemittel in seiner Aufnahme 20 axial nach innen bzw. unten verlagert, dass dem Einlaßventil 6 kein bzw. nur ein geringer Öffnungshub übermittelt wird. Sind größere Hübe bzw. ein vollständiger Hub des Einlaßventils 6 gewünscht, so wird das Abstütz­ element 3 über sein Schiebemittel (siehe auch Vorteilsangaben zu den An­ sprüchen) axial in der Aufnahme 20 nach oben bewegt. Beim letztgenannten Fall erzwingt die in Richtung zur zweiten Angriffsfläche 9 verlagerte Hubflanke 8 eine große bzw. vollständige Öffnungsbewegung des Einlaßventils 6. Vorge­ sehen ist eine stufenlose Höhenveränderlichkeit. Denkbar ist es jedoch auch, das Abstützelement 3 schrittweise zu verlagern.When the cam is lifted, the transmission member 11 passes over the lifting flank 8 of the upper side 7 of the rocker arm 2 with the second attack surface 9 . In FIG. 1, the support element 3 is displaced axially inwards or downwards in its receptacle 20 by means of sliding means, not shown, such that no or only a small opening stroke is transmitted to the inlet valve 6 . If larger strokes or a full stroke of the inlet valve 6 are desired, the support element 3 is moved axially upwards in the receptacle 20 via its sliding means (see also claims to the claims). In the latter case, the lifting flank 8 displaced in the direction of the second engagement surface 9 forces a large or complete opening movement of the inlet valve 6 . Provided is a continuously variable height variability. However, it is also conceivable to gradually shift the support element 3 .

Vorteilhafterweise ist ein Schließabschnitt 21 der Hubflanke 8 so abgeflacht, dass dem Einlaßventil 6 eine degressive Schließgeschwindigkeit übermittelt wird. Somit ist mit einem sanften Aufsetzen in seinen Sitz zu rechnen.A closing section 21 of the lifting flank 8 is advantageously flattened such that a degressive closing speed is transmitted to the inlet valve 6 . So you can count on a gentle touch in his seat.

Zeichnerisch nicht näher offenbart sind Mittel zum Ändern der Steuerzeiten, die beispielsweise stirnseitig der Nockenwelle 17 befestigt sind. Hier kann der Fachmann beispielsweise auf die ihm bekannten Axial- oder Rotationskolben­ versteller zurückgreifen. Somit ist nicht nur der Schließ- und Öffnungszeitpunkt des Einlaßventils sowie dessen Hubhöhe beeinflussbar, sondern die Phase selbst kann verschoben werden. Means for changing the control times, which are attached, for example, to the end of the camshaft 17 , are not disclosed in the drawing. Here, the person skilled in the art can, for example, use the axial or rotary piston adjusters known to him. This means that not only the closing and opening times of the inlet valve and its lifting height can be influenced, but the phase itself can be shifted.

Fig. 2 offenbart, dass zwischen dem Ende 5 des Einlaßventils 6 und der Kontaktfläche 4 des Schlepphebels 2 ein hydraulisches Mittel 22 zum Ausglei­ chen des auftretenden Ventilspiels eingebaut sein kann. Dieses ist hier tas­ senförmig ausgebildet und wird im Zylinderkopf 23 geführt. Fig. 2 reveals that between the end 5 of the inlet valve 6 and the contact surface 4 of the rocker arm 2, a hydraulic means 22 for compensating the valve clearance occurring can be installed. This is tas seniform here and is guided in the cylinder head 23 .

Bezugszahlenreference numerals

11

Ventiltrieb
valve train

22

Schlepphebel
cam follower

33

Abstützelement
supporting

44

Kontaktfläche
contact area

55

Ende
The End

66

Einlaßventil
intake valve

77

Oberseite
top

88th

Hubflanke
Hubflanke

99

zweite Angriffsfläche
second target

1010

Rollenabgriff
roller actuation

1111

Übertragungsglied
transmission member

1212

Achse
axis

1313

Längsseite
long side

1414

erste Angriffsfläche
first target

1515

Rollenabgriff
roller actuation

1616

Nocken
cam

1717

Nockenwelle
camshaft

1818

Zustellmittel
feeding means

1919

freies Ende
free end

2020

Aufnahme
admission

2121

Schließabschnitt
closing portion

2222

Mittel
medium

2323

Zylinderkopf
cylinder head

Claims (9)

1. Variabler Ventiltrieb (1) zur Laststeuerung einer fremdgezündeten Brenn­ kraftmaschine, der zwischen einem Nocken (16) einer Nockenwelle (17) und zumindest einem Einlaßventil (6) angeordnet ist, mit einem Schlepphe­ bel (2), einem in einer Aufnahme (20) eines Zylinderkopfes (23) angeord­ neten Abstützelement (3) für den Schlepphebel (2), einem Übertragungs­ glied (11) und einem Verstellmittel zur Beeinflussung der Hubfunktion des Schlepphebels (2), wobei das Übertragungsglied (11) trieblich zwischen dem Nocken (16) und dem Schlepphebel (2) eingebaut ist und eine erste vom Nocken (16) beaufschlagte sowie eine zweite auf den Schlepphebel (2) einwirkende Angriffsfläche (14, 9) hat, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (3) gleichzeitig als Verstellmittel ausgebildet ist.1. Variable valve train ( 1 ) for load control of a spark-ignition internal combustion engine, which is arranged between a cam ( 16 ) of a camshaft ( 17 ) and at least one inlet valve ( 6 ), with a drag lever ( 2 ), one in a receptacle ( 20 ) a cylinder head ( 23 ) angeord Neten support element ( 3 ) for the rocker arm ( 2 ), a transmission member ( 11 ) and an adjusting means for influencing the lifting function of the rocker arm ( 2 ), the transmission member ( 11 ) drivingly between the cam ( 16 ) and the rocker arm ( 2 ) is installed and has a first engagement surface ( 14 , 9 ) acted on by the cam ( 16 ) and a second surface ( 14 , 9 ) acting on the rocker arm ( 2 ), characterized in that the support element ( 3 ) is simultaneously designed as an adjusting means , 2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstütz­ element (3) in seiner Aufnahme (20) mit Schiebemitteln zum Beeinflussen dessen Höhe kommuniziert, wobei das Übertragungsglied (11) als einen­ ends auf einer Achse (12) gelagerter Schwinghebel hergestellt ist, der sich steil bis orthogonal auf eine dem Abstützelement (3) abgewandte Oberseite (7) des Schlepphebels (2) mit seinem freien Ende (19) erstreckt, welches die zweite Angriffsfläche (9) hat, wobei die Oberseite (7) des Schlepphebels (2) als von der zweiten Angriffsfläche (9) bei Nockenhub abtastbare Hub­ flanke (8) gefertigt ist. 2. Valve gear according to claim 1, characterized in that the support element ( 3 ) communicates in its receptacle ( 20 ) with sliding means for influencing its height, the transmission member ( 11 ) being manufactured as an end mounted on an axis ( 12 ) rocker arm which extends steeply to orthogonally on an upper side ( 7 ) of the rocker arm ( 2 ) facing away from the support element ( 3 ) with its free end ( 19 ) which has the second engagement surface ( 9 ), the upper side ( 7 ) of the rocker arm ( 2 ) is manufactured as a flank ( 8 ) that can be scanned from the second contact surface ( 9 ) during the cam stroke. 3. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertra­ gungsglied (11) in Nockenrichtung durch ein Zustellmittel (18) wie wenig­ stens eine Torsionsschenkelfeder beaufschlagt ist, die im Bereich dessen Achse (12) positioniert ist.3. Valve train according to claim 2, characterized in that the transmission member ( 11 ) is acted upon in the cam direction by an infeed means ( 18 ) such as at least a torsion leg spring which is positioned in the region of its axis ( 12 ). 4. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubflanke (8) des Schlepphebels (2) an ihrem Schließabschnitt (21) so abgeflacht ausgelegt ist, dass dem Einlaßventil (6) ein degressive Schließgeschwin­ digkeit übermittelt ist.4. Valve train according to claim 2, characterized in that the lifting flank ( 8 ) of the rocker arm ( 2 ) is designed so flattened at its closing section ( 21 ) that the degressive closing speed is transmitted to the inlet valve ( 6 ). 5. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste An­ griffsfläche (14), in etwa mittig oder in einem Umgebungsbereich einer Mit­ te, an einer dem Abstützelement (3) abgewandten Längsseite (13) des Übertragungsgliedes (111) angeordnet ist.5. Valve train according to claim 1, characterized in that the first grip surface ( 14 ), approximately in the center or in a surrounding area with a te, on one of the support element ( 3 ) facing away from the longitudinal side ( 13 ) of the transmission member ( 111 ). 6. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Angriffsflächen (14, 9) des Übertragungsgliedes (11) als Rollenab­ griff (15, 10) gefertigt ist.6. Valve train according to claim 1, characterized in that at least one of the engagement surfaces ( 14 , 9 ) of the transmission member ( 11 ) as a roller handle ( 15 , 10 ) is made. 7. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken­ welle (17) mit einem Mittel zur Änderung der Steuerzeiten wie einem Axial- oder Rotationskolbenversteller versehen ist.7. Valve train according to claim 1, characterized in that the cam shaft ( 17 ) is provided with a means for changing the control times such as an axial or rotary piston adjuster. 8. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ventil­ trieb (1) hydraulische oder mechanische Mittel (22) zum Ausgleichen bzw. Einstellen eines Ventilspiels eingebaut sind.8. Valve train according to claim 1, characterized in that in the valve drive ( 1 ) hydraulic or mechanical means ( 22 ) for compensating or adjusting a valve clearance are installed. 9. Ventiltrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (22) zum Ausgleichen des Ventilspiels aus einem hydraulischen Spielausgleichs­ element bestehen, welches axial zwischen einem Ende (5) des Einlaßven­ tils (6) und einer zugewandten Kontaktfläche (4) des Schlepphebels (2) im Zylinderkopf (23) verläuft.9. Valve train according to claim 8, characterized in that the means ( 22 ) for compensating the valve clearance consist of a hydraulic play compensation element, which axially between one end ( 5 ) of the inlet valve ( 6 ) and a facing contact surface ( 4 ) of the rocker arm ( 2 ) runs in the cylinder head ( 23 ).
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