DE102012220684A1 - Stator assembly for brushless electromotor in fuel pump that is utilized for conveying fuel in vehicle, has end metal sheet whose edge extends from assembly in stacking direction, where end metal sheet rests on stack of stator metal sheets - Google Patents

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Abstract

The assembly (20) has a set of stator metal sheets (22) laminated to a stack in a stacking direction. The metal sheets comprise apertures (34) that form a retainer (32) for retaining windings and a rotor of an electromotor. The assembly is limited at an end of an end metal sheet (24) that rests on the stack of metal sheets and comprises an edge (28). The edge of the end metal sheet extends from the assembly in the stacking direction, where the end metal sheet comprises a metal sheet portion (26). A height of the edge is greater than 20% of a diameter of the metal sheets. An independent claim is also included for a fuel pump for conveying a fuel.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Statorpaket für einen Elektromotor, einen Elektromotor und eine Kraftstoffpumpe.The invention relates to a stator for an electric motor, an electric motor and a fuel pump.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Kraftstoffpumpen, beispielsweise in Fahrzeugen, werden zunehmend von bürstenlosen Elektromotoren angetrieben. Der Stator dieser Elektromotoren umfasst in der Regel einen Stapel von Statorblechen, die den magnetischen Kern für den Stator bereitstellen. Im Inneren weist das Statorpaket in der Regel Nuten für elektrische Wicklungen auf, die von einer Nutisolation umgeben sind, um die Wicklung von den Statorblechen zu isolieren. Fuel pumps, for example in vehicles, are increasingly driven by brushless electric motors. The stator of these electric motors typically includes a stack of stator laminations that provide the magnetic core for the stator. Internally, the stator core generally has electrical winding slots surrounded by slot insulation to insulate the winding from the stator laminations.

Um weitere Komponenten der Kraftstoffpumpe, wie etwa ein Pumpenteil, an dem Elektromotor zu befestigen und zu zentrieren, kann die Nutisolation oder eine Umspritzung an den Statorblechen verwendet werden.In order to secure and center other components of the fuel pump, such as a pump part, to the electric motor, the slot insulation or overmoulding may be used on the stator laminations.

Wenn die Nutisolation bzw. die Statorumspritzung als Kunststoffbauteile ausgeführt sind, können diese Bauteile mit der Zeit relaxieren, sich setzen und/oder quellen, so dass die Maßhaltigkeit einer Verbindung mit diesen Teilen über die Lebensdauer nicht gewährleistet sein muss. .If the slot insulation or the Statorumspritzung are designed as plastic components, these components can relax over time, settle and / or swell, so that the dimensional accuracy of a connection with these parts over the life must not be guaranteed. ,

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstoffpumpe mit hoher Lebensdauer bereitzustellen.It is an object of the invention to provide a fuel pump with a long service life.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.This object is solved by the subject matter of the independent claims. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Statorpaket für einen Elektromotor, beispielsweise für einen Elektromotor einer Kraftstoffpumpe.One aspect of the invention relates to a stator pack for an electric motor, for example for an electric motor of a fuel pump.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Statorpaket eine Mehrzahl von beispielsweise gleichartig geformten Statorblechen, die in einer Stapelrichtung zu einem Stapel geschichtet sind. Die Statorbleche können scheibenförmig und/oder ringförmig geformt sein. Sie können in ihrer Mitte Öffnungen umfassen, die zusammen eine Aufnahme für die Wicklungen und den Rotor des Elektromotors bilden. In dieser Öffnung können Nuten vorhanden sein, auf die die Wicklungen aufgezogen sein können.According to one embodiment of the invention, the stator core comprises a plurality of, for example, similarly shaped stator laminations stacked in a stacking direction into a stack. The stator laminations may be disc-shaped and / or ring-shaped. They may comprise openings in their middle, which together form a receptacle for the windings and the rotor of the electric motor. In this opening grooves may be present, on which the windings may be wound.

Das Statorpaket wird an einem Ende von einem Endblech begrenzt, das auf dem Stapel von Statorblechen aufliegt und das einen Rand umfasst, der von dem Statorpaket in der Stapelrichtung absteht. An diesem Rand können weitere Bauteile befestigt und/oder zentriert werden. Daraus können sich Vorteile in Bezug auf Setzungsverhalten, Formstabilität über die Lebensdauer, Medienbeständigkeit, Toleranzen und Maßhaltigkeit ergeben.The stator core is bounded at one end by an end plate that rests on the stack of stator laminations and that includes an edge that protrudes from the stator core in the stacking direction. At this edge other components can be attached and / or centered. This can result in advantages in terms of settlement behavior, shape stability over the lifetime, media resistance, tolerances and dimensional stability.

Der Rand kann beispielsweise im Wesentlichen orthogonal zu den Statorblechen vom Statorpaket abstehen.For example, the edge may protrude from the stator core substantially orthogonally to the stator laminations.

Im Allgemeinen kann ein weiteres Bauteil auf den Rand gesteckt werden, beispielsweise so, dass der Rand das Bauteil an einem Ende umschließt und/oder das Bauteil zumindest teilweise in den Rand gesteckt ist.In general, another component can be placed on the edge, for example so that the edge encloses the component at one end and / or the component is at least partially inserted into the edge.

Auf diese Weise kann mit dem Statorpaket ein Elektromotor aufgebaut werden, an dem auf einfache Art und Weise weitere Bauteile befestigt werden können, die über eine lange Zeit bezüglich einer Drehachse eines mit dem Statorpaket gebildeten Stators exakt zentriert bleiben. In this way, with the stator, an electric motor can be constructed, to which other components can be fastened in a simple manner, which remain exactly centered over a long time with respect to a rotation axis of a stator formed with the stator.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Endblech einen Blechabschnitt auf, von dem der Rand absteht und der auf dem Stapel aufliegt, wobei der Blechabschnitt wie eines der Statorbleche geformt ist und/oder eine unterschiedliche Dicke wie das Statorblech aufweisen kann. Beispielsweise kann das äußerste Statorblech (im Gegensatz zu den Statorblechen aus der Mitte des Statorpakets) einen abstehenden Rand aufweisen, der zum Zentrieren oder Befestigen weiterer Bauteile dient. Es ist außerdem möglich, dass das Endblech aus einem dickeren Blechmaterial gefertigt ist, als die Statorbleche.According to one embodiment of the invention, the end plate has a sheet metal section, from which the edge projects and which rests on the stack, wherein the sheet metal section is shaped like one of the stator laminations and / or can have a different thickness than the stator lamination. For example, the outermost stator plate (in contrast to the stator plates from the middle of the stator core) have a protruding edge, which serves for centering or fixing other components. It is also possible that the end plate is made of a thicker sheet material than the stator laminations.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Rand eine Höhe aufweisen, die mehr als 20% des Durchmessers eines Statorblechs beträgt.According to one embodiment of the invention, the edge may have a height that is more than 20% of the diameter of a stator lamination.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umrundet der Rand das Statorpaket vollständig, so dass das Endblech topfförmig ausgebildet ist. Auf diese Weise kann sich ein Topf ergeben, auf dessen Rand die Schnittstellen zu anderen Komponenten abgebildet werden können.According to one embodiment of the invention, the edge completely surrounds the stator packet, so that the end plate is cup-shaped. In this way, a pot can emerge, on the edge of which the interfaces to other components can be mapped.

Der Topfgrund (d.h. der Blechabschnitt, der auf dem Stapel aufliegt) kann die Form der Statorbleche aus der Mitte des Stapels aufweisen und/oder zusammen mit den anderen Statorblechen das Statorpaket bilden.The bottom of the pot (i.e., the sheet portion resting on the stack) may have the shape of the stator laminations from the center of the stack and / or form the stator pack together with the other stator laminations.

Beispielsweise kann der Rand ein zylinderförmiger Ring sein. Die Außenseite des Randes kann bündig mit der Außenseite des Statorpakets sein. For example, the edge may be a cylindrical ring. The outside of the rim may be flush with the outside of the stator pack.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Endblech (genauso wie die Statorbleche aus der Mitte des Stapels) einstückig ausgebildet. Beispielsweise kann das Endblech tiefgezogen sein. Auf diese Weise kann das Statorblech (genauso wie die anderen Statorbleche) aus Metall bzw. Stahl gefertigt sein. Die Öffnung in der Mitte der Statorbleche bzw. Statorblechschnitte und/oder des Topfgrundes kann ausgestanzt sein.According to one embodiment of the invention, the end plate (as well as the stator plates from the middle of the stack) is integrally formed. For example, the end plate may be deep-drawn. In this way, the stator (as well as the other stator plates) may be made of metal or steel. The opening in the middle of the stator laminations or stator laminations and / or the bottom of the pot can be punched out.

Die peripheren Bauteile können an dem Elektromotor mit Stahl (beispielsweise an einem tiefgezogenen Statorblech) direkt an den Stator angekoppelt werden. The peripheral components can be coupled to the electric motor with steel (for example, on a deep-drawn stator) directly to the stator.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Statorpaket an beiden Enden ein Endblech mit einem Rand. Die Endbleche können gleichartig geformt sein, beispielsweise identisch oder zumindest spiegelsymmetrisch. Es ist jedoch auch möglich, dass das eine Endblech einen Rand mit einer Höhe aufweist, der sich von der Höhe des Rands des anderen Endblechs unterscheidet.According to one embodiment of the invention, the stator core at both ends comprises an end plate with an edge. The end plates may be similarly shaped, for example identical or at least mirror-symmetrical. However, it is also possible that the one end plate has an edge with a height that differs from the height of the edge of the other end plate.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Elektromotor, der ein Statorpaket umfasst, so wie es obenstehend und untenstehend beschrieben ist. Der Stapel von Statorblechen ist zusammen mit dem Endblech in der Aufnahme im Stapel von wenigstens einer Wicklung des Elektromotors umgeben. Auf diese Weise kann das oder die Endbleche zur Führung des magnetischen Flusses im Stator beitragen.Another aspect of the invention relates to an electric motor comprising a stator pack as described above and below. The stack of stator laminations is surrounded together with the end plate in the receptacle in the stack of at least one winding of the electric motor. In this way, the or the end plates contribute to the leadership of the magnetic flux in the stator.

Der Elektromotor kann ein bürstenloser Elektromotor sein. Der Elektromotor kann beispielsweise bei Kraftstoffpumpen eingesetzt werden, aber auch bei allen Geräten, bei denen ein (eventuell bürstenloser) Elektromotor zum Einsatz kommt.The electric motor may be a brushless electric motor. The electric motor can be used for example in fuel pumps, but also in all devices in which a (possibly brushless) electric motor is used.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Elektromotor weiter eine Nutisolation zum Tragen der Wicklung, die die Statorbleche und das Endblech umgibt. Wenn der scheibenförmige Teil des Endblechs wie ein Statorblech geformt ist, kann er auch einen Teil der Nut für die Wicklungen bereitstellen. Das Statorpaket aus Statorblechen und einem oder zwei Endblechen kann mit einer Nutisolation und einer Wicklung des Elektromotors bestückt werden.According to an embodiment of the invention, the electric motor further comprises a slot insulation for supporting the winding surrounding the stator laminations and the end plate. If the disc-shaped part of the end plate is shaped like a stator plate, it can also provide a part of the groove for the windings. The stator core of stator laminations and one or two end plates can be equipped with a slot insulation and a winding of the electric motor.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe zum Fördern von Kraftstoff, die einen derartigen Elektromotor umfasst. Ein Pumpengehäuse der Kraftstoffpumpe ist dabei über den Rand des Endblechs an dem Elektromotor befestigt bzw. zu diesem zentriert. Das oder die Endbleche können zur Zentrierung und/oder Befestigung der Pumpenteile und/oder eines Anschlussdeckels verwendet werden.Another aspect of the invention relates to a fuel pump for delivering fuel comprising such an electric motor. A pump housing of the fuel pump is attached to the edge of the end plate to the electric motor or centered on this. The end plate (s) can be used for centering and / or fixing the pump parts and / or a connection cover.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt eine dreidimensionale Schnittansicht von Komponenten einer Kraftstoffpumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a three-dimensional sectional view of components of a fuel pump according to an embodiment of the invention.

2 zeigt eine dreidimensionale Schnittansicht einer Kraftstoffpumpe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 shows a three-dimensional sectional view of a fuel pump according to an embodiment of the invention.

Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Basically, identical or similar parts are provided with the same reference numerals.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of embodiments

1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Kraftstoffpumpe 10, die in 2 komplett dargestellt ist. Die Kraftstoffpumpe 10 umfasst einen Elektromotor 12 und ein Pumpengehäuse 14, das an einem Ende auf den Elektromotor 12 gesteckt ist. Weiter umfasst die Kraftstoffpumpe 10 einen Anschlussdeckel 16, der auf das andere Ende des Elektromotors 12 gesteckt ist. 1 shows a section of a fuel pump 10 , in the 2 is shown completely. The fuel pump 10 includes an electric motor 12 and a pump housing 14 , which at one end to the electric motor 12 is plugged. Next includes the fuel pump 10 a connection cover 16 that is on the other end of the electric motor 12 is plugged.

Das Pumpengehäuse 14 umfasst ein Zwischengehäuse 18 und einen Ansaugdeckel 19, der auf das Zwischengehäuse 18 gesteckt ist. The pump housing 14 includes an intermediate housing 18 and a suction cover 19 that is on the intermediate housing 18 is plugged.

Der Elektromotor 12 umfasst ein Statorpaket 20, das aus einer Mehrzahl von gestapelten Statorblechen 22 gebildet ist. The electric motor 12 includes a stator pack 20 consisting of a plurality of stacked stator laminations 22 is formed.

Das Zwischengehäuse 18 und das Statorpaket 20 sind in der 1 detaillierter dargestellt. The intermediate housing 18 and the stator pack 20 are in the 1 shown in more detail.

Das Statorpaket 20 umfasst an einem Ende ein Endblech 24, das topfförmig geformt ist. Ein Blechabschnitt bzw. Topfgrund 26 des Endblechs 24 ist wie ein Statorblech 22 aus der Mitte des Statorpakets 20 gebildet bzw. geformt. Der Topfgrund 26 ist an seinem Außenrand von einem Rand 28 umgeben, der orthogonal zu den Statorblechen 22 und zum Topfgrund 26 von dem Statorpaket 20 absteht.The stator package 20 includes an end plate at one end 24 , which is cup-shaped. A sheet metal section or bottom of the pot 26 of the end plate 24 is like a stator plate 22 from the middle of the stator pack 20 formed or shaped. The bottom of the pot 26 is on its outer edge from an edge 28 surrounded, orthogonal to the stator laminations 22 and to the bottom of the pot 26 from the stator pack 20 projects.

Die Statorbleche 22 weisen, genauso wie der Topfgrund und der Rand 28, einen im Wesentlichen kreisförmigen Außenumfang auf.The stator laminations 22 wise, as well as the bottom of the pot and the rim 28 , a substantially circular outer periphery.

Die Statorbleche 22 und der Topfgrund 26 weisen in einem Bereich, in dem sie einen Ring bilden, Löcher 30 auf, durch die die Statorbleche 22 und der Topfgrund mit Stangen zu einem Stapel zusammengefasst werden können. In der Mitte weist das Statorpaket 20 eine Aufnahme 32 auf, die durch gleichgeformte Öffnungen 34 in den Statorblechen 22 und dem Topfgrund 26 gebildet ist. Um die Aufnahme 32 sind Nuten 36 gebildet, in die Nutisolationen 38 und Wicklungen 40 aufgenommen werden können (siehe 2).The stator laminations 22 and the bottom of the pot 26 have holes in an area where they form a ring 30 on, through which the stator laminations 22 and the bottom of the pot can be combined with rods into a stack. In the middle, the stator core 20 a recording 32 on, through equally shaped openings 34 in the stator laminations 22 and the bottom of the pot 26 is formed. To the recording 32 are grooves 36 formed, in the slot insulation 38 and windings 40 can be included (see 2 ).

Das Zwischengehäuse 18 weist einen Ring 42 auf, der in dem Rand 28 des Endblechs 24 bündig aufgenommen ist. Der Außenrand des Zwischengehäuses 18 ist mit der Außenfläche des Rands 28 des Endblechs 24 bündig.The intermediate housing 18 has a ring 42 up in the edge 28 of the end plate 24 is recorded flush. The outer edge of the intermediate housing 18 is with the outer surface of the edge 28 of the end plate 24 flush.

Wie aus der 2 hervorgeht, ist die Wicklung 40 und Nutisolation 38 von einer Umspritzung 44 umgeben, an deren Innenrand eine Lagerstelle 46 für den Rotor 48 des Elektromotors 12 vorhanden ist.Like from the 2 shows, is the winding 40 and slot insulation 38 from an encapsulation 44 surrounded, at the inner edge of a depository 46 for the rotor 48 of the electric motor 12 is available.

Das Statorpaket 20 weist an dem Ende mit dem Anschlussdeckel 16 ein zweites topfförmiges Endblech 24' auf, das genauso wie das Endblech 24 ausgebildet sein kann. Der Anschlussdeckel 16 ist über den Rand 28 des zweiten Endblechs 24' gestülpt.The stator package 20 indicates at the end with the connection cover 16 a second cup-shaped end plate 24 ' on, the same as the end plate 24 can be trained. The connection cover 16 is over the edge 28 of the second end plate 24 ' slipped.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "encompassing" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

Claims (10)

Statorpaket (20) für einen Elektromotor (12), wobei das Statorpaket (20) eine Mehrzahl von Statorblechen (22) umfasst, die in einer Stapelrichtung zu einem Stapel geschichtet sind; wobei die Statorbleche (22) Öffnungen (34) umfassen, die zusammen eine Aufnahme (32) für Wicklungen (40) und den Rotor (48) des Elektromotors (12) bilden; dadurch gekennzeichnet, dass das Statorpaket (20) an einem Ende von einem Endblech (24, 24') begrenzt ist, das auf dem Stapel von Statorblechen (22) aufliegt und das einen Rand (28) umfasst, der von dem Statorpaket (20) in der Stapelrichtung absteht.Stator pack ( 20 ) for an electric motor ( 12 ), wherein the stator ( 20 ) a plurality of stator laminations ( 22 ) stacked in a stacking direction into a stack; the stator laminations ( 22 ) Openings ( 34 ), which together form a picture ( 32 ) for windings ( 40 ) and the rotor ( 48 ) of the electric motor ( 12 ) form; characterized in that the stator ( 20 ) at one end of an end plate ( 24 . 24 ' ), which is supported on the stack of stator laminations ( 22 ) and one edge ( 28 ) received from the stator pack ( 20 ) protrudes in the stacking direction. Statorpaket (20) nach Anspruch 1, wobei das Endblech (24, 24') einen Blechabschnitt (26) aufweist, von dem der Rand (28) absteht und der auf dem Stapel aufliegt; wobei der Blechabschnitt (26) wie eines der Statorbleche (22) geformt ist.Stator pack ( 20 ) according to claim 1, wherein the end plate ( 24 . 24 ' ) a sheet metal section ( 26 ), from which the edge ( 28 ) and which rests on the stack; the sheet metal section ( 26 ) like one of the stator laminations ( 22 ) is shaped. Statorpaket (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rand (28) eine Höhe aufweist, die mehr als 20% des Durchmessers eines Statorblechs (22) beträgt.Stator pack ( 20 ) according to claim 1 or 2, wherein the edge ( 28 ) has a height which is more than 20% of the diameter of a stator ( 22 ) is. Statorpaket (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rand (28) das Statorpaket (20) vollständig umrundet, so dass das Endblech (24, 24') topfförmig ausgebildet ist.Stator pack ( 20 ) according to any one of the preceding claims, wherein the edge ( 28 ) the stator pack ( 20 ) completely encircled, so that the end plate ( 24 . 24 ' ) is cup-shaped. Statorpaket (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Endblech (24, 24') einstückig ausgebildet ist.Stator pack ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the end plate ( 24 . 24 ' ) is integrally formed. Statorpaket (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Endblech (24, 24') tiefgezogen ist.Stator pack ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the end plate ( 24 . 24 ' ) is deep-drawn. Statorpaket (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Statorpaket (20) an beiden Enden ein Endblech (24, 24') mit einem Rand (28) umfasst. Stator pack ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the stator core ( 20 ) at both ends an end plate ( 24 . 24 ' ) with a border ( 28 ). Elektromotor (12), umfassend: ein Statorpaket (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7; wobei der Stapel von Statorblechen (22) zusammen mit dem Endblech (24, 24') in der Aufnahme (32) im Stapel von wenigstens einer Wicklung (40) umgeben ist.Electric motor ( 12 ) comprising: a stator package ( 20 ) according to any one of claims 1 to 7; the stack of stator laminations ( 22 ) together with the end plate ( 24 . 24 ' ) in the recording ( 32 ) in the stack of at least one winding ( 40 ) is surrounded. Elektromotor (12) nach Anspruch 8, weiter umfassend: eine Nutisolation (39) zum Tragen der Wicklung (40), die die Statorbleche (22) und das Endblech (24, 24') umgibt.Electric motor ( 12 ) according to claim 8, further comprising: a slot insulation ( 39 ) for carrying the winding ( 40 ), which the stator plates ( 22 ) and the end plate ( 24 . 24 ' ) surrounds. Kraftstoffpumpe (10) zum Fördern von Kraftstoff, die Kraftstoffpumpe (10) umfassend: einen Elektromotor (12) nach Anspruch 8 oder 9; ein Pumpengehäuse (14), das mittels des Rands (28) des Endblechs (24) an dem Elektromotor (12) befestigt ist.Fuel pump ( 10 ) for conveying fuel, the fuel pump ( 10 ) comprising: an electric motor ( 12 ) according to claim 8 or 9; a pump housing ( 14 ), which by means of the edge ( 28 ) of the end plate ( 24 ) on the electric motor ( 12 ) is attached.
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