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Die Erfindung betrifft ein Kettenführungselement, insbesondere für ein CVT-Getriebe eines Kraftfahrzeugs.
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Kettenführungselemente sind bei CVT-Getrieben gemäß dem Stand der Technik zur Führung der Kette und zur Dämpfung von Trumschwingungen der Kette bekannt.
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So offenbart die
DE 100 17 005 A1 ein stufenlos verstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe als ein CVT-Getriebe, bei welchem ein Kettenführungselement als Aufnahmeschiene mit einer oberen und einer unteren Schiene gebildet ist, die miteinander über zumindest einen seitlichen Arm als Abstandshalter verbunden sind, wobei die Kette zwischen den beiden Schienen in Längsrichtung der Schienen verläuft.
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Das Kettenführungselement ist innerhalb des Getriebes zwischen den beiden Kegelscheiben angeordnet und es ist über eine kombinierte Schwenk- und Translationslagerung verschwenkbar und translatorisch bewegbar angeordnet, so dass das Kettenführungselement sich dem jeweiligen Verlauf der Ketten anpassen kann, wenn die Übersetzung des Getriebes durch Veränderung der Laufradien der Kette in den Kegelscheiben verändert wird. Dabei weist das Kettenführungselement eine nach unten offene Aufnahme unterhalb der unteren Schiene auf, welche auf ein Rohr oder einen Bolzen aufgesetzt werden kann, das oder der parallel zur Achse der Kegelscheiben zwischen diesen angeordnet ist. Unten in diesem Zusammenhang bedeutet hin zur Mittelebene gerichtet, die durch die Achsen der beiden Kegelscheiben verläuft.
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Wechselt die Kette von einer Extremposition zu anderen Extremposition, beschreibt das Kettenführungselement eine Bewegung, die als zusammengesetzte Bewegung einer Rotationsbewegung um das Führungsrohr und einer Translationsbewegung besteht. Dies führt zu Nachteilen, die insbesondere auch dadurch bedingt sind, dass ein den Bauraum querendes Rohr oder ein Bolzen zur Lagerung des Kettenführungselements genutzt wird. Auch bedingt die Bauraumnutzung durch die unter den Schienen angeordnete Aufnahme, dass der Bauraum für die Schienen und das Verbindungselement begrenzt ist, was dazu führt, dass diese als solche relativ schmal ausgeführt sein müssen, was sich auf deren Steifigkeit negativ auswirkt. Dies hat auch negative Auswirkungen auf die Dämpfung von Trumschwingungen erster und zweiter Ordnung und auf die Herstellung
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Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Kettenführungselement zu schaffen, mittels welchem eine verbesserte Schwingungsdämpfung eines Kettentrums erzielbar ist und welches einfach und kostengünstig aufgebaut ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Kettenführungselement mit einer ersten Schiene und einer zweiten Schiene, die beabstandet von der ersten Schiene angeordnet ist, wobei an beiden Seiten der Schienen jeweils ein seitliches Verbindungselement angeordnet ist, welche die beiden Schienen miteinander verbinden, wobei erste Lagermittel vorgesehen sind, um die Schienen mittels zweiten Lagermitteln verschwenkbar und translatorisch zu lagern, wobei die ersten Lagermittel an den seitlichen Verbindungselementen angeordnet sind und die zweiten Lagermittel mit den seitlich der Schienen angeordneten ersten Lagermitteln zusammenwirken. Dadurch wird erreicht, dass die Lagermittel auf Höhe der Kette, welche zwischen den Schienen des Kettenführungselements verläuft, angeordnet sind und der Drehpunkt auf Höhe der Kette angeordnet ist, so dass die Schwenkbewegung des Kettenführungselements im Wesentlichen nur eine Rotationsbewegung bewirkt. Auch wird dadurch erreicht, dass die Lagermittel seitlich der Schienen und somit seitlich der Kette vorgesehen sind, so dass für die Schienen und das Verbindungselement mehr Bauraum zur Verfügung steht und die Schienen und das Verbindungselement massiver ausgebildet sein können was sich positiv auf die Steifigkeit der Schienen und auf die Herstellung auswirkt.
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Entsprechend ist es dabei besonders vorteilhaft, wenn die ersten und die zweiten Lagermittel im Wesentlichen auf der Höhe der Kette im Kettenführungselement angeordnet sind.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die ersten Lagermittel jeweils eine Aufnahme aufweisen, in welche jeweils ein Vorsprung des zweiten Lagermittels eingreift oder die ersten Lagermittel jeweils einen Vorsprung aufweisen, welcher jeweils in eine Aufnahme des zweiten Lagermittels eingreift. Dadurch wird eine sichere Lagerung des Kettenführungselements mittels der ersten und der zweiten Lagermittel erreicht. Entsprechend kann sich das Kettenführungselement um den Vorsprung mittels der Aufnahme verdrehen. Ist die Aufnahme länglich ausgebildet kann auch ein radialer Ausgleich erfolgen.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der Vorsprung und die Aufnahme im Wesentlichen auf der Höhe der Kette im Kettenführungselement angeordnet sind.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die zweiten Lagermittel an einer Achse verbunden angeordnet sind, welche von den ersten und zweiten Lagermitteln beabstandet angeordnet ist. Dadurch kann das zweite Lagermittel über die Achse mit einem Getriebegehäuse verbunden werden. Verläuft die Achse im Bereich zwischen den Kegelscheiben des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes, so kann auch Bauraum eingespart werden.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die zweiten Lagermittel als Vorsprünge von der Achse abragen, wobei die Vorsprünge als in axialer Richtung sich erstreckende Zapfen ausgebildet sind. Das Eingreifen in die Aufnahmen erfolgt dann in axialer Richtung.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn die zweiten Lagermittel als Vorsprünge von der Achse abragen, wobei die Vorsprünge als in radialer Richtung sich erstreckende pfannenartige Scheiben sind. Dadurch kann ein Eingreifen in die Aufnahmen im Wesentlichen von radialer Richtung erfolgen.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweiten Lagermittel als Tasche ausgebildet sind, welche in axialer Richtung geöffnet ausgerichtet sind und die ersten Lagermittel aus Vorsprünge ausgebildet sind, welche in die Taschen in axialer Richtung eingreifen.
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Auch ist es besonders vorteilhaft, wenn die radiale Ausdehnung der Aufnahme größer ist als die radiale Ausdehnung des in die Aufnahme eingreifenden Vorsprungs.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn ein Vorsprung einen umlaufenden ringförmigen Wulst aufweist, wobei eine Aufnahme eine ringförmige Nut aufweist zur Aufnahme des einen Wulsts.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische seitliche Ansicht eines Umschlingungswandlers mit Kettenführungselement,
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2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Umschlingungswandlers mit einem Kettenführungselement,
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3 eine Ansicht eines Kettenführungselements,
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4 eine perspektivische Ansicht eines geschnittenen Kettenführungselements,
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5 ein Lagerelement,
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6 eine schematische perspektivische Ansicht eines Umschlingungswandlers mit einem Kettenführungselement,
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7 ein Lagerelement, und
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8 eine perspektivische Ansicht eines geschnittenen Kettenführungselements.
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Die 1 zeigt einen Umschlingungswandler 1, insbesondere eines stufenlos einstellbaren Getriebes, wie CVT-Getriebe, mit einem ersten Kegelscheibenpaar 2 und einem zweiten Kegelscheibenpaar 3. Zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren 2, 3 ist als Umschlingungsmittel eine Kette 4 in Umschlingung der beiden Kegelscheibenpaare 2, 3 angeordnet. Zur Führung der Kette 4 zwischen der beiden Kegelscheibenpaaren 2, 3 ist ein erstes Kettenführungselement 5 und ein zweites Kettenführungselement 6 vorgesehen, das die Kette jeweils in dem Übergang von dem ersten Kegelscheibenpaar 2 zum zweiten Kegelscheibenpaar 3 bzw. umgekehrt führt. Die Kettenführungselemente 5, 6 sind mittels Lagermitteln 7, 8 verschwenkbar und translatorisch gelagert, so dass die Anordnung des jeweiligen Kettenführungselements 5, 6 sich dem Verlauf der Kette 4 anpassen kann.
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Das Kettenführungselement 5, 6 weist eine erste Schiene 9 und zweite Schiene 10 auf, die beabstandet voneinander angeordnet sind, um einen Zwischenraum zu bilden, in welchem die Kette 4 innerhalb des Kettenführungselements 5, 6 verläuft. Die beiden Schienen 9, 10, die erste Schiene 9 und die zweite Schiene 10, werden seitlich mittels Verbindungselementen 11 miteinander verbunden, um die Schienen 9, 10 relativ zueinander zu fixieren.
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Die Lagermittel 7, 8 weisen erste Lagermittel 7 auf, welche seitlich an dem jeweiligen Verbindungselement 11 angeordnet sind und zweite Lagermittel 8, welche mit den ersten Lagermitteln zur Lagerung des Kettenführungselementes zusammenwirken. Die zweiten Lagermittel 8 sind dabei derart angeordnet, dass sie in die ersten Lagermittel 7 eingreifen oder die ersten Lagermittel 7 in die zweiten Lagermittel 8 eingreifen.
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Die 2 zeigt das Ausführungsbeispiel der 1 in einer perspektivischen Darstellung. Der Umschlingungswandler 1 weist ein erstes Kegelscheibenpaar 2 und ein zweites Kegelscheibenpaar 3 auf, wobei eine Kette 4 als Umschlingungsmittel in der Umschlingung der Kegelscheibenpaare 2, 3 angeordnet ist. Zwischen den Kegelscheibenpaaren 2, 3 sind Kettenführungselemente 5, 6 vorgesehen, die in jeweiligen gegenüberliegenden etwa dreiecksförmigen Raumbereiche zwischen den Kegelscheibenpaaren 2, 3 angeordnet sind und zum Teil in den Spalt der Kegelscheibenpaare 2, 3 hineinragen.
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Die ersten Lagermittel 7 sind als Aussparungen gebildet, die in den seitlichen Verbindungselementen 11 ausgebildet sind, um einen Vorsprung, welcher das zweite Lagermittel 8 bildet und welcher in axialer Richtung ausgerichtet ist, aufzunehmen. Die Ausdehnung der Aussparung ist dabei oval und lang gestreckt, damit das zweite Lagermittel auch Raum für eine radiale Verschiebung hat.
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Das zweite Lagermittel 8 wird durch einen in axialer Richtung vorstehenden Vorsprung oder Zapfen gebildet, welcher mit einer Achse 12 über ein Verbindungselement 13 verbunden ist. Das Kettenführungselement 6, 7 kann sich relativ zu den zweiten Lagermittel 8 verschwenken oder translatieren, um der Lage der Kette innerhalb der Umschlingung der Kegelscheibenpaare 2, 3 zu folgen.
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Die 3, 4 zeigen das Kettenführungselement 5 bzw. 6 in einer Seitenansicht bzw. in einer perspektivischen Teilansicht. Das Kettenführungselement 5 weist eine erste Schiene 9 und eine zweite Schiene 10 auf, die voneinander beabstandet angeordnet sind. Die Schienen dehnen sind in lateraler Richtung aus. Seitlich der Schienen 9, 10 sind jeweils Verbindungselemente 11 angeordnet, welche die Schiene 9 mit der Schiene 10 seitlich verbinden. Im zentralen Bereich 15 bilden die Schienen 9, 10 mit den jeweiligen seitlichen Verbindungselementen 11 einen im Wesentlichen rechteckigen Kanal 16, durch welchen die Kette hindurchläuft.
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Die Schienen 9, 10 sind in Längsrichtung der Kette ausgedehnt ausgebildet. Wie in 4 zu erkennen, ist das Kettenführungselement 5, 6 zweiteilig ausgebildet, wobei zwei Schalen 17, 18 das Kettenführungselement 5, 6 bilden, wobei jeweils die obere Schiene 9 und die untere Schiene 10 hälftig in Längsrichtung geteilt sind und mit einem Verbindungselement 11 eine Schale 17 bzw. 18 bilden. Zur Verbindung der beiden Schalen 17, 18 sind Verbindungsmittel 14, wie beispielsweise Schrauben oder Klipps usw. vorgesehen, die durch von den Schienen 9, 10 hochstehende Flansche 19 hindurchgeführt werden.
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In den 3 und 4 ist zu erkennen, dass die ersten Lagermittel 7 und die seitlichen Verbindungselemente 11 integriert ausgebildet sind, wobei die zweiten Lagermittel 8 mit den ersten Mitteln 7 zusammenwirken, um das Kettenführungselement 5, 6 zu lagern. Hierbei sind die ersten Lagermittel 7 als Aussparungen ausgebildet, die in axialer Richtung offen sind und in die als Vorsprünge ausgebildete zweite Lagermittel 8 eingreifen.
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Hierbei zeigt sich in 4, dass die als Vorsprünge ausgebildeten zweiten Lagermittel 8 umlaufende ringförmige Wulste 20 aufweisen, die mit ringförmig umlaufenden Nuten 21 des ersten Lagermittels 7 korrespondieren, um eine Sicherung bei Eingriff der Wulste 20 in die Nuten 21 zu erreichen.
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Die 5 zeigt ein zweites Lagermittel 8 mit einer Achse 12, wobei die Lagermittel 8 über Verbindungselemente 13 mit der Achse 12 verbunden sind. Die beiden zweiten Lagermittel 8 ragen von den Verbindungselementen 13 in axialer Richtung aufeinander zu und die Verbindungselemente 13 verbinden die zweiten Lagermittel 8 mit der in axialer Richtung ausgerichteten Achse 12, wobei die Verbindungselemente 13 in radialer Richtung von der Achse 12 vorstehen. Die Achse 12 ist in axialer Richtung gegenüber den Verbindungselementen 13 verlängert, um beispielsweise in Aufnahmen eines Getriebegehäuses angeordnet und gelagert zu werden.
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Die 6 zeigt einen Umschlingungswandler 30, welcher ein erstes Kegelscheibenpaar 31 und ein zweites Kegelscheibenpaar 32 aufweist, wobei eine Kette 33 die beiden Kegelscheibenpaare 31, 32 umschlingt. Weiterhin sind Kettenführungselemente 34, 35 vorgesehen, wobei lediglich das Kettenführungselement 34 dargestellt ist und das Kettenführungselement 35 zur besseren Sichtbarkeit des zweiten Lagermittels nicht dargestellt wurde. Auch kann bei einem Umschlingungswandler alternativ nur ein Kettenführungselement vorgesehen sein.
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Die Kettenführungselemente 34, 35 weisen wiederum Schienen 36, 37 auf, die beabstandet voneinander ausgebildet und angeordnet sind und die über seitliche Verbindungselemente 38 miteinander verbunden sind. Mit den seitlichen Verbindungselementen 38 sind erste Lagermittel 39 als Aufnahmen ausgebildet, in die zweite Lagermittel 40 eingreifen. Die zweiten Lagermittel 40 sind gemäß 7 als pfannenartige Scheiben ausgebildet, die mittels eines Stegs 41 mit einer Achse 42 verbunden sind. Zur Stabilität ist das als pfannenartige Scheibe ausgebildete zweite Lagermittel 40 mit der Achse 42 über ein Stützelement 43 verbunden, das mit einer Dreiecksgestalt sowohl mit der Achse 42 als auch mit der pfannenartigen Scheibe verbunden ist. Die Aufnahme ist dabei etwa kreisförmig.
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Die 8 zeigt eine weitere alternative Gestaltung eines Kettenführungselements 50 mit einer ersten Schiene 51 und einer zweiten Schiene 52, die über seitliche Verbindungselemente 53 miteinander verbunden sind. Mit den seitlichen Verbindungselementen 53 sind die ersten Lagermittel 54 verbunden oder einteilig ausgebildet, wobei die ersten Lagermittel als in axialer Richtung vorstehende Zapfen oder Vorsprünge ausgebildet sind. Die zweiten Lagermittel 55 sind als Aufnahmen ausgebildet, die in axialer Richtung offen sind zur Aufnahme der ersten Lagermittel, die als Vorsprünge ausgebildet sind.
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Die Vorsprünge der ersten Lagermittel 54 weisen ringförmige Wulste 56 auf, welche mit ringförmigen Nuten 57 der zweiten Lagermittel korrespondieren, um eine sichere Führung der Vorsprünge in den Aufnahmen zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, die Lagerung des Kettenführungselements in einem Gehäuse des Getriebes zu integrieren. Dabei wird das zweite Lagermittel vorzugsweise in das Gehäuse des Getriebes integriert. So kann das zweite Lagermittel beispielsweise in eine Aufnahme des Getriebegehäuses aufgenommen sein.
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Die Aufnahme als erstes oder zweites Lagermittel kann aus umfänglich geschlossen Aufnahme ausgebildet sein, die in lateraler Richtung offen ist, um das jeweils andere Lagermittel aufnehmen zu können. Alternativ kann der Umfang der Aufnahme an einer oder an zwei Seiten offen gestaltet sein, so dass das andere Lagermittel in die Aufnahme seitlich eingeführt werden kann. Die 2, 3 und 6 zeigen einseitig offene Aufnahmen, die radial innen offen ausgebildet sind. Somit sind die alternativen Gestaltungen möglich, dass die Aufnahmen an ihrem Umfang vollständig geschlossen sein können oder alternativ einseitig oder beidseitig offen sind.
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Bei den offenen Aufnahmen können Sicherungselemente 58 als beispielsweise flexible Vorsprünge oder Rastnasen vorgesehen sein, welche der Verliersicherheit dienen und ein Entgleiten eines Lagermittels aus der Aufnahme verhindern sollen. Dazu sind in den 2 und 3 Sicherungselemente 58 als Vorsprünge vorgesehen, welche die Öffnung der Aufnahme begrenzen und elastisch nachgiebig sind, um ein Einführen eines Lagermittels in die Aufnahme zu erlauben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Umschlingungswandler
- 2
- Kegelscheibe, Kegelscheibenpaar
- 3
- Kegelscheibe, Kegelscheibenpaar
- 4
- Kette
- 5
- Kettenführungselement
- 6
- Kettenführungselement
- 7
- erste Lagermittel
- 8
- zweite Lagermittel
- 9
- Schiene
- 10
- Schiene
- 11
- Verbindungselement
- 12
- Achse
- 13
- Verbindungselement
- 14
- Verbindungsmittel
- 15
- zentraler Bereich
- 16
- Kanal
- 17
- Schale
- 18
- Schale
- 19
- Flansch
- 20
- Wulst
- 21
- Nuten
- 30
- Umschlingungswandler
- 31
- Kegelscheibenpaar
- 32
- Kegelscheibenpaar
- 33
- Kette
- 34
- Kettenführungselement
- 35
- Kettenführungselement
- 36
- Schiene
- 37
- Schiene
- 38
- Verbindungselement
- 39
- erste Lagermittel
- 40
- zweite Lagermittel
- 41
- Steg
- 42
- Achse
- 43
- Stützelement
- 50
- Kettenführungselement
- 51
- Schiene
- 52
- Schiene
- 53
- Verbindungselement
- 54
- erste Lagermittel
- 55
- zweite Lagermittel
- 56
- Wulst
- 57
- Nut
- 58
- Sicherungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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