DE102015004485B4 - Verfahren zum Herstellen einer Steckverbinderanordnung - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Steckverbinderanordnung, umfassend einen Steckverbinder und ein daran angeschlossenes Koaxialkabel, bei dem (a) eine Stützhülse (30) auf ein Ende des Koaxialkabels (20) aufgeschoben wird, (b) ein Außenleiter (22) des Koaxialkabels um die Stützhülse (30) herum zurückgeschlagen wird, (c) das Ende des Koaxialkabels mit der Stützhülse in einen Hülsenabschnitt (12) des Steckverbinders (10) eingeführt wird, und (d) die Stützhülse (30) anschließend relativ zu dem Koaxialkabel (20) und dem Steckverbinder (10) bis zu einem axialen Anschlag (14) in den Hülsenabschnitt (12) vorbewegt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Steckverbinderanordnung, die einen Steckverbinder und ein daran angeschlossenes Koaxialkabel umfasst, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Dabei wird zunächst (a) eine Stützhülse auf ein Ende eines Koaxialkabels aufgeschoben, (b) dann ein Außenleiter des Koaxialkabels um die Stützhülse herum zurückgeschlagen, und (c) schließlich das Ende des Koaxialkabels mit der Stützhülse in einen Hülsenabschnitt eines Außenleitergehäuses des Steckverbinders eingeführt.
- Herkömmliche Steckverbinder haben ein steckseitiges Ende zum Verbinden des Steckverbinders mit einem Gegensteckverbinder und ein kabelseitiges Ende, an dem das Kabel (vorzugsweise unlösbar durch Löten oder Crimpen) befestigt ist. Dabei ist zumindest ein Innenleiter des Kabels elektrisch mit einem Innenleiterkontakt wie etwa einem Kontaktstift oder einer Kontaktbuchse verbunden, der in einem Isolierteil des Steckverbinders gehalten ist. Der Außenleiter des Kabels, bspw. ein Folienschirm oder ein Drahtgeflecht, ist elektrisch mit einem den Innenleiterkontakt umlaufenden Außenleitergehäuse des Steckverbinders verbunden, so dass vorzugsweise von dem Koaxialkabel bis hin zu dem steckseitigen Ende des Steckverbinders eine durchgehende Schirmung gebildet ist.
- Es ist bekannt, zum Herstellen einer Steckverbinderanordnung das aus einem elektrisch leitenden Material bestehende und zumindest abschnittweise hülsenförmige Außenleitergehäuse des Steckverbinders mit dem Außenleiter des Kabels zu vercrimpen bzw. zu verpressen. Dazu wird bei der Herstellung der Steckverbinderanordnung das Kabel an seinem vorderem Ende abisoliert bzw. der Kabelmantel abschnittsweise entfernt, so dass der Außenleiter freigelegt ist. Anschließend wird das den Außenleiter umlaufende Außenleitergehäuse mit dem Kabel-Außenleiter verpresst, wobei eine Crimphülse zum Bereitstellen einer Stützwirkung vorgesehen sein kann.
- Es hat sich allerdings herausgestellt, dass eine auf die beschriebene herkömmliche Art hergestellte Steckverbinderanordnung im Bereich der Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Kabel regelmäßig nicht optimal elektrisch angepasst ist. Insbesondere kann es im Verbindungsbereich zu ungewollten Abweichungen von dem vorgesehenen Wellenwiderstand wie etwa zu einem unerwünschten Impedanzanstieg kommen.
- Um dieses Problem zu lösen, wird in der Druckschrift
DE 20 2015 000 750 U vorgeschlagen, ein zusätzliches Hülsenteil im Inneren eines Hülsenabschnitts des Steckverbinders vorzusehen, das sich an ein axiales Ende des Außenleiters anschließt. In der DruckschriftDE 20 2015 000 751 U wird vorgeschlagen, den elektrisch nicht optimal angepassten Bereich zwischen dem axialen Ende des Außenleiters und dem Steckverbinder mit einer radialen Verengung in Form einer zusätzlichen Crimpstelle zu versehen. - Durch diese Maßnahmen kann der Wellenwiderstand in dem Verbindungsbereich zwar verbessert werden, allerdings wird dadurch der Aufwand zum Herstellen der Steckverbinderanordnung erhöht.
- In Anbetracht der beschriebenen Probleme ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Steckverbinderanordnung dahingehend zu verbessern, dass eine stabil und zugfest eingerichtete Verbindung zwischen dem Steckverbinder und dem Koaxialkabel unter einem möglichst geringen Herstellungsaufwand bereitgestellt werden kann, die ferner möglichst über ihre gesamte Erstreckung in Kabellängsrichtung optimal elektrisch angepasst ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Patentanspruch 1 gekennzeichneten Verfahrensschritten gelöst. Vorteilhafte zusätzliche Verfahrensschritte sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird (d) die Stützhülse im Anschluss an Schritt (c) relativ zu dem Koaxialkabel und dem Steckverbinder bis zu einem axialen Anschlag in den Hülsenabschnitt hineinbewegt.
- Mit anderen Worten wird in Schritt (c) zunächst das Kabelende zusammen mit der darauf angeordneten Stützhülse bis zu einem (ersten) axialen Anschlag in den Hülsenabschnitt des Steckverbinders eingeführt, und anschließend wird in Schritt (d) die Stützhülse alleine weiter bis zu einem (zweiten) axialen Anschlag in den Hülsenabschnitt hineinbewegt, ohne dass das Koaxialkabel mitbewegt wird, so dass in Schritt (d) die Stützhülse relativ zu dem Kabel bewegt wird.
- Der um die Stützhülse herum zurückgeschlagene Außenleiter des Kabels, der vorzugsweise in Form eines zurückfaltbaren Folienschirms oder Drahtgeflechts ausgebildet ist, kann bei Schritt (d) entweder abschnittsweise elastisch in axialer Richtung gedehnt werden, oder der umgeschlagene Teil des Außenleiters gleitet um das vordere Ende der Stützhülse herum zurück in Anlage an das Koaxialkabel, unter Verkleinerung des außen an der Stützhülse anliegenden Umschlagfalzes des Kabel-Außenleiters.
- Ein Hineinbewegen der Stützhülse in den Hülsenabschnitt in Schritt (d) kann dadurch vereinfacht werden, dass der Außendurchmesser des um die Stützhülse zurückgeschlagenen Kabel-Außenleiters etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Hülsenabschnitts.
- Der Hülsenabschnitt des Steckverbinders ist vorzugsweise mit einem Außenleitergehäuse des Steckverbinders verbunden oder integral bzw. einteilig damit gebildet. Mit anderen Worten weist das Außenleitergehäuse des Steckverbinders am kabelseitigen Ende den rohrförmig vorstehenden Hülsenabschnitt zum Einführen des Koaxialkabels auf, wobei vorzugsweise das Außenleitergehäuse zusammen mit dem Hülsenabschnitt aus einem leitenden Material wie etwa einem Metall besteht. Der den Kabel-Außenleiter umlaufende und ihn elektrisch kontaktierende Hülsenabschnitt des Außenleitergehäuses setzt in diesem Fall die Schirmung in Richtung auf das steckseitige Ende des Steckverbinders fort.
- Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, dass nach dem Einführen des Koaxialkabelendes in den Hülsenabschnitt des Steckverbinders in Schritt (c) das vordere axiale Ende des Kabel-Außenleiters noch nicht notwendigerweise an dem Außenleitergehäuse des Steckverbinders anliegt, so dass an dieser Stelle ein Sprung im Abstand zwischen dem Innenleiter und dem die Schirmung des Innenleiters bildenden Hülsenabschnitt auftreten kann. Zum Erhalt einer in Kabellängsrichtung gleichbleibenden Impedanz bei unveränderter Kabelgeometrie ist allerdings ein im Wesentlichen gleichbleibender Abstand zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter erforderlich. So führt eine Vergrößerung des Abstands zwischen Innenleiter und Außenleiter regelmäßig zu einem induktiven Bereich bzw. zu einem ungewollten Impedanzanstieg. Eine unerwünschte sprunghafte Änderung des Abstands zwischen dem Innenleiter und dessen Schirmung liegt bei herkömmlichen Steckverbinderanordnungen regelmäßig an dem vorderen axialen Ende des zurückgefalteten Kabel-Außenleiters vor. Erfindungsgemäß wird dagegen durch das weitere Hineinbewegen des Stützhülse in den Hülsenabschnitt in Schritt (d) bis zu einem (zweiten) Anschlag auf einfache Weise sichergestellt, dass sich die Schirmung auch im Bereich des vorderen axialen Endes des Außenleiters mit gleichbleibender Entfernung zum Innenleiter fortsetzt, so dass kein Impedanzsprung in diesem Bereich auftritt.
- Vorzugsweise wird der Hülsenabschnitt schließlich mit dem die Stützhülse tragenden Ende des Koaxialkabels vercrimpt. Mit anderen Worten wird durch eine radiale Presskraft von außen auf den Hülsenabschnitt der um die Stützhülse herum umgeschlagene Außenleiter mit dem Hülsenabschnitt verpresst, so dass eine zugfeste und stabile Verbindung zwischen dem Koaxialkabel und dem Außenleitergehäuse des Steckverbinders hergestellt wird. Im Hinblick auf weitere Details dieser Crimpverbindung wird auf die Druckschrift
DE 20 2015 000 751 U verwiesen, deren Inhalt durch Verweis vollumfänglich in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird. - Vorteilhafterweise wird in Schritt (c) das Ende des Koaxialkabels so weit in den Hülsenabschnitt des Steckverbinders eingeführt, bis zumindest ein mit einem Innenleiter des Koaxialkabels elektrisch verbundener Innenleiterkontakt in ein Isolierteil des Steckverbinders einrastet. Das Einrasten des an dem vorderen Kabelende angebrachten Innenleiterkontakts in das Isolierteil des Steckverbinders kann zu dem oben erwähnten (ersten) axialen Anschlag führen, der ein weiteres Einführen des Koaxialkabels in den Hülsenabschnitt verhindert. Dagegen ist ein weiteres Einführen der Stützhülse in den Hülsenabschnitt relativ zu dem Innenleiter in Schritt (d) bis zu einem (zweiten) axialen Anschlag noch möglich. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann folglich eine korrekte Positionierung sowohl der Innenleiter als auch der Außenleiter zwischen Kabel und Steckverbinder sichergestellt werden.
- Alternativ befindet sich der Innenleiterkontakt im Anschluss an Schritt (c) noch in einer Vorfügeposition und wird erst anschließend in eine axiale Endlage im Inneren des Isolierteil des Steckverbinders gebracht.
- Im Hinblick auf eine Optimierung des Wellenwiderstands am vorderen Ende des Kabel-Außenleiters hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass in Schritt (d) die Stützhülse so weit relativ zu dem Koaxialkabel und dem Steckverbinder bewegt wird, bis der die axiale Front der Stützhülse umlaufende Abschnitt des Kabel-Außenleiters an dem in Form einer Stufe ausgebildeten Anschlag im Inneren des Hülsenabschnitts anschlägt. Im Hinblick auf eine Weiterführung des Abstands zwischen Außenleiter und Innenleiter unter gleichbleibendem Abstand ist es dabei vorteilhaft, dass der Innendurchmesser des Steckverbinders ab der den axialen Anschlag des Kabel-Außenleiters ausbildenden Stufe im Wesentlichen dem Durchmesser des Außenleiters des Koaxialkabels beträgt.
- Das Hineinschieben der Stützhülse in den Hülsenabschnitt bis zu dem axialen Anschlag kann dadurch vereinfacht werden, dass die Stützhülse einen radial vorstehenden Abschnitt wie etwa einen umlaufenden Vorsprung oder Bund aufweist, an dem die Stützhülse zum Bewegen in Schritt (d) manuell oder mit einem Werkzeug ergriffen wird. Der radial vorstehende Abschnitt bildet vorzugsweise das kabelseitige Ende der Stützhülse und/oder umläuft das Koaxialkabel in Form eines Ringbunds. Der Außendurchmesser der Stützhülse im Bereich des Vorsprungs ist vorzugsweise größer als der Innendurchmesser des Hülsenabschnitts, so dass der Vorsprung nicht in den Hülsenabschnitt hinein verschiebbar ist.
- Vorzugsweise wird die Stützhülse in Schritt (d) so weit in den Hülsenabschnitt hineinbewegt, bis der radial vorstehende Abschnitt an dem kabelseitigen Ende des Hülsenabschnitts anschlägt, wobei die axiale Abmessung der Stützhülse derart eingerichtet sein kann, dass gleichzeitig das vordere Ende des Kabel-Außenleiters an dem axialen Anschlag im Inneren des Hülsenabschnitts anschlägt.
- Vorteilhafterweise wird vor dem Aufschieben der Stützhülse auf das Ende des Koaxialkabels die Kabelisolierung des Koaxialkabels abisoliert, um den Außenleiter freizulegen, und in Schritt (a) wird die Stützhülse so weit außen auf den Außenleiter aufgeschoben, bis die Stützhülse an der Kabelisolierung anschlägt.
- Die Stützhülse und/oder der Hülsenabschnitt des Steckverbinders sind vorzugsweise im Wesentlichen rotationssymmetrisch und insbesondere jeweils etwa zylindermantelförmig bzw. rohrförmig ausgebildet
- Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die vorliegende Erfindung eine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Steckverbinderanordnung. Eine Steckverbinderanordnung besteht aus einem Steckverbinder mit einem Außenleitergehäuse, das kabelseitig einen rohrförmigen Hülsenabschnitt aufweist, und einem daran angeschlossenen Koaxialkabel. Ein vorderes Ende des Koaxialkabels mit einer darauf aufgeschobenen Stützhülse, um die herum ein Außenleiter des Koaxialkabels zurückgeschlagen ist, ist so weit in den Hülsenabschnitt des Steckverbinders vorgeschoben, dass die axiale Front des umgeschlagenen Außenleiters an einem Anschlag im Inneren des Hülsenabschnitts anschlägt. Der Anschlag kann als stufenförmiger Absatz im Inneren des Hülsenabschnitts ausgebildet sein. Der Innendurchmesser des Steckverbinders im Bereich des Absatzes sollte im Hinblick auf eine optimale elektrische Anpassung an den Durchmesser des Außenleiters des Koaxialkabels angepasst sein.
- Im Hinblick auf die weiteren bevorzugten Merkmale der erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
- Vorzugsweise weist die Stützhülse kabelseitig einen radial vorstehenden Abschnitt in Form eines Vorsprungs wie etwa einen Bund, insbesondere einen das Koaxialkabel umlaufenden Ringbund auf. Der Außendurchmesser der Stützhülse an dem radial vorstehenden Abschnitt ist vorzugsweise größer als der Innendurchmesser des Hülsenabschnitts des Steckverbinders, und ist besonders bevorzugt etwa genauso groß wie der Außendurchmesser des Hülsenabschnitts, so dass der radial vorstehende Abschnitt im Wesentlichen mit dem Hülsenabschnitt fluchtet.
- Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Steckverbinderanordnung zumindest einen in ein Isolierteil des Steckverbinders eingeclipsten Innenleiterkontakt, der mit dem Innenleiter des Koaxialkabels elektrisch verbunden ist, und der zum Übertragen von elektrischen Strömen und/oder Signalen vorgesehen ist.
- In der nun folgenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Darin zeigen:
-
1a bis1e fünf Schritte bei der Herstellung einer Steckverbinderanordnung gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren, und -
2 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung. -
1a zeigt ein an einem vorderen Ende abisoliertes Koaxialkabel20 , das einen Innenleiter, einen Außenleiter22 in Form eines Drahtgeflechts, ein zwischen Innenleiter und Außenleiter22 angeordnetes Dielektrikum und eine Kabelisolierung24 als Schutzmantel aufweist. Auf das Ende des Koaxialkabels, und zwar außen auf den Außenleiter22 , ist eine Stützhülse30 aus einem leitenden Material wie etwa Metall aufgeschoben. - Die Stützhülse
30 ist rohrförmig ausgebildet (siehe auch2 ) und ihr Innendurchmesser ist an den Außendurchmesser des Kabel-Außenleiters22 angepasst. An ihrem kabelseitigen Ende weist die Stützhülse30 einen radial vorstehenden Abschnitt32 in Form eines das Koaxialkabel ringförmig umlaufenden Vorsprungs („Ringbund”) auf. - Nach dem Aufschieben der Stützhülse
30 , bis diese an der Kabelisolierung24 anschlägt, wird ein Teil des als Drahtgeflecht o. dgl. ausgebildeten Kabel-Außenleiters22 um die Stützhülse30 herum zurückgeschlagen. Der zurückgeschlagene Umschlagfalz des Kabel-Außenleiters22 ist in1b dunkel dargestellt. Ferner wird ein Innenleiterkontakt40 an den Innenleiter des Kabels20 anmontiert, der dann das vordere Ende der in1b dargestellten Kabel-Baugruppe bildet. - Nun wird das vordere Ende des Koaxialkabels
20 mit dem Steckverbinder10 verbunden. Der Steckverbinder10 umfasst ein (leitendes) Außenleitergehäuse mit einem kabelseitig vorstehenden rohrförmigen Hülsenabschnitt12 und ein darin aufgenommenes Isolierteil42 mit einem Innenleiterkanal zum Einclipsen des Innenleiterkontakts40 . Der Innendurchmesser des Hülsenabschnitts12 ist etwas größer als der Durchmesser des um die Stützhülse30 umgeschlagenen Kabel-Außenleiters22 , so dass dieser problemlos in den Hülsenabschnitt12 des Außenleitergehäuses einführbar ist (siehe1c ). - Die Kabel-Baugruppe wird so weit in den Hülsenabschnitt
12 eingeführt, bis der Innenleiterkontakt40 in dem Isolierteil42 des Steckverbinders eingeclipst ist oder auf andere Weise an dem Steckverbinder10 anschlägt (erster Anschlag). Alternativ ist der Innenleiterkontakt40 in einer Vorfügeposition angeordnet. - Nun wird die Stützhülse
30 am radial vorstehenden Abschnitt32 ergriffen und noch weiter in den Hülsenabschnitt12 hineinbewegt (siehe Bezugszeichen X), bis die vordere Front des Kabelschirmgeflechts22 an einem stufenförmigen Absatz14 im Inneren des Hülsenabschnitts12 anschlägt, so dass die Schirmung mit gleichbleibenden Abstand in Richtung auf das steckseitige Ende des Steckverbinders fortgeführt werden kann. Wichtig ist, dass am vorderen axialen Ende des Außenleiters22 kein Freiraum oder Sprung vorhanden ist, was besonders deutlich in1d dargestellt ist. - Schließlich wird der Hülsenabschnitt
12 mit dem Kabel-Außenleiter22 vercrimpt (siehe1e ). -
1e zeigt eine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Steckverbinderanordnung100 . -
2 zeigt die Einzelteile, aus denen eine erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung100 hergestellt wird, nämlich den aus Isolierteil42 und Außenleitergehäuse mit Hülsenabschnitt12 bestehenden Steckverbinder, die Stützhülse30 , den Innenleiterkontakt40 und das Koaxialkabel20 , in einer Explosionsdarstellung. - Alternativ kann eine erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung mehr als einen Innenleiter, bspw. zwei, drei, vier oder mehr Innenleiter aufweisen. Weiter alternativ kann eine erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung zusätzlich ein Hülsenteil oder eine Crimpstelle aufweisen, wie sie in den eingangs genannten Druckschriften
DE 20 2015 000 750 U bzw.DE 20 2015 000 751 U beschrieben sind.
Claims (10)
- Verfahren zum Herstellen einer Steckverbinderanordnung (
100 ), die einen Steckverbinder (10 ) und ein daran angeschlossenes Koaxialkabel (20 ) aufweist, bei dem a) eine Stützhülse (30 ) auf ein Ende des Koaxialkabels (20 ) aufgeschoben wird, b) ein Außenleiter (22 ) des Koaxialkabels (20 ) um die Stützhülse (30 ) herum zurückgeschlagen wird, und c) das Ende des Koaxialkabels (20 ) mit der Stützhülse (30 ) in einen Hülsenabschnitt (12 ) des Steckverbinders (10 ) eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass d) die Stützhülse (30 ) anschließend relativ zu dem Koaxialkabel (20 ) und dem Steckverbinder (10 ) bis zu einem axialen Anschlag (14 ) in den Hülsenabschnitt (12 ) hineinbewegt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (
12 ) anschließend mit dem die Stützhülse (30 ) tragenden Ende des Koaxialkabels vercrimpt wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) das Ende des Koaxialkabels bis zu einem axialen Anschlag in den Hülsenabschnitt (
12 ) des Steckverbinders eingeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) das Ende des Koaxialkabels in den Hülsenabschnitt (
12 ) des Steckverbinders eingeführt wird, bis zumindest ein mit einem Innenleiter des Koaxialkabels elektrisch verbundener Innenleiterkontakt (40 ) in ein Isolierteil (42 ) des Steckverbinders einrastet. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) die Stützhülse (
30 ) so weit relativ zu dem Koaxialkabel und dem Steckverbinder bewegt wird, bis der die axiale Front der Stützhülse (30 ) umlaufende Außenleiter (22 ) des Koaxialkabels an dem in Form einer Stufe ausgebildeten Anschlag (14 ) im Inneren des Hülsenabschnitts (12 ) anschlägt. - Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Steckverbinders an der Stufe im Wesentlichen dem Durchmesser des Außenleiters (
22 ) des Koaxialkabels entspricht. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützhülse (
30 ) einen radial vorstehenden Abschnitt (32 ) aufweist, an dem die Stützhülse (30 ) zum Vorbewegen in Schritt d) manuell oder mit einem Werkzeug ergriffen wird. - Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der radial vorstehende Abschnitt (
32 ) einen das Koaxialkabel umlaufenden Ringbund aufweist. - Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützhülse (
30 ) in Schritt d) so weit vorbewegt wird, bis der radial vorstehende Abschnitt (32 ) an einem kabelseitigen Ende des Hülsenabschnitts (12 ) anschlägt. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst das Ende des Koaxialkabels (
30 ) abisoliert wird, um den Außenleiter (22 ) freizulegen, und in Schritt a) die Stützhülse (30 ) so weit außen auf den Außenleiter (22 ) aufgeschoben wird, bis die Stützhülse (30 ) an einer Kabelisolierung (24 ) anschlägt.
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