DE102022120441A1 - Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern - Google Patents

Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern bereit, umfassend: einen Hauptkörper, wobei ein Wassereinlasskanal und ein Wasserauslasskanal an verschiedenen Stellen der Umfangswand der im Inneren des Hauptkörpers befindlichen Durchflussausnehmung vorgesehen sind; einen versetzt angeordneten Drehventilkern, der in der Durchflussausnehmung angeordnet ist und eine Drehachse und einen Wassersperrsitz umfasst und relativ zur Durchflussausnehmung versetzt angeordnet ist, die Wassersperrfläche des Wassersperrsitzes der Umfangswand zugewandt und mit einem Wassersperrring versehen ist, wobei, wenn die Wassersperrfläche des Wassersperrsitzes zusammen mit dem versetzt angeordneten Drehventilkern gedreht und auf den Wassereinlasskanal ausgerichtet wird, ein Wassersperrmodus erreicht wird, in dem der Wassersperrring eng an der Umfangswand anliegt und somit der Wassereinlasskanal geschlossen ist, wobei ein Durchflussraum zwischen der Drehachse, dem Wassersperrsitz und der Umfangswand der Durchflussausnehmung vorgesehen ist und der über den Wassereinlasskanal eingeleitete Wasserfluss den Durchflussraum passieren muss und dann aus dem Wasserauslasskanal herausgeführt wird; und einen Drehregler, der außerhalb des Hauptkörpers angeordnet ist und durch eine Verbindung zum Antreiben des versetzt angeordneten Drehventilkerns dient.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasserregelventil und insbesondere ein Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern, das einen innovativen Aufbau offenbart.
  • Stand der Technik
  • Bei der konstruktiven Gestaltung eines herkömmlichen Wasserregelventils ist in der Regel ein Drehkörper (wie z. B. Ventilkugel und Ventilsäule) in eine kreisförmige Ventilausnehmung geschraubt, wobei der Drehkörper mit einem Strömungskanal versehen ist. Durch die Veränderung der Ausrichtungsbeziehung zwischen dem Drehwinkel des Strömungskanals und dem Drehwinkel des Einlasskanals bzw. des Auslasskanals der Ventilausnehmung kann das Ziel der Steuerung des Öffnens und Schließens des Wasserflusses und der Regulierung der Wasserflussmenge erreicht werden.
  • Bei dieser herkömmlichen konstruktiven Gestaltung, in der ein Strömungskanal im Drehkörper vorgesehen sein muss, besteht das Problem, dass der Drehkörper aus Festigkeitsüberlegungen zu viel Volumen einnimmt, was zu einer begrenzten Wasserflussmenge führt. Ein Problem besteht auch darin, dass aus der durch die Ausrichtung des Strömungskanals auf den Einlasskanal bzw. den Auslasskanal erreichten Gestaltung des Wasserauslassens resultiert, dass die Konfigurationsbeziehung zwischen dem Wassereinlasskanal und dem Wasserauslasskanal vollständig auf den Strömungskanal des Drehkörpers abgestimmt sein muss. Wenn somit unterschiedliche Winkelbeziehungen zwischen dem Wassereinlasskanal und dem Wasserauslasskanal eines zugehörigen Produkts vorhanden sind, führt dies dazu, dass der Drehkörper zur Erfüllung der Anforderungen unter Verwendung unterschiedlich gestalteter Strömungskanäle hergestellt werden muss. Aufgrund der erhöhten Herstellungskosten treten Probleme auf und kommt es zu Engpässen. Darüber hinaus hat das herkömmliche Wassersteuerventil in einigen Anwendungsumgebungen tatsächlich einige Probleme. Im tatsächlichen Betrieb ist es für den Benutzer schwierig, die Wasserauslassmenge stabil zu steuern. Außerdem muss mit der Hand ständig eine kontrollierte Kraft ausgeübt werden, was zu Problemen und Nachteilen sowie zu einer umständlichen und unkomfortablen Bedienung führt. Diese herkömmliche konstruktive Gestaltung muss weiter verbessert werden.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Es ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern bereitzustellen. Das zu lösende technische Problem besteht darin, wie eine neuartige optimalere und praktischere Wasserregelventilstruktur entwickelt werden kann.
  • Die technischen Merkmale der vorliegenden Erfindung, mit denen sich das Problem beheben lässt, sind im Folgenden beschrieben. Das Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern umfasst Folgendes: einen Hauptkörper, dessen Inneres mit einer Durchflussausnehmung versehen ist, wobei die Durchflussausnehmung eine Umfangswand aufweist und zum Ein- und Ausführen des Wasserflusses ein Wassereinlasskanal und ein Wasserauslasskanal an verschiedenen Stellen der Umfangswand vorgesehen sind; einen versetzt angeordneten Drehventilkern, der in der Durchflussausnehmung angeordnet ist und eine Drehachse und einen radial zylindrischen, von einem Teilbereich der Drehachse vorstehenden Wassersperrsitz umfasst und relativ zur Durchflussausnehmung versetzt angeordnet ist, wobei der Wassersperrsitz eine der Umfangswand zugewandte Wassersperrfläche aufweist, der Außendurchmesser der Wassersperrfläche größer als der Durchmesser des Wassereinlasskanals ist und ein Wassersperrring an der Wassersperrfläche des Wassersperrsitzes angebracht ist, wobei, wenn die Wassersperrfläche des Wassersperrsitzes zusammen mit dem versetzt angeordneten Drehventilkern gedreht und auf den Wassereinlasskanal ausgerichtet wird, ein Wassersperrmodus erreicht wird, in dem der Wassersperrring eng an der Umfangswand anliegt und somit der Wassereinlasskanal geschlossen ist, wobei ein Durchflussraum zwischen der Drehachse, dem Wassersperrsitz und der Umfangswand der Durchflussausnehmung vorgesehen ist und der über den Wassereinlasskanal eingeleitete Wasserfluss den Durchflussraum passieren muss und dann aus dem Wasserauslasskanal herausgeführt wird, wobei der Radialschnitt des Durchflussraums im Wassersperrmodus eine C-Form aufweist; und einen Drehregler, der außerhalb des Hauptkörpers angeordnet ist und durch eine Verbindung zum Antreiben des versetzt angeordneten Drehventilkerns dient.
  • Der Haupteffekt und der Vorteil der vorliegenden Erfindung bestehen darin, dass zur Erreichung eines Wassersperrmodus für den in der Durchflussausnehmung befindlichen versetzt angeordneten Drehventilkern nur der Wassereinlasskanal geschlossen zu werden braucht. Auf diese Weise ist in der vorliegenden Erfindung die Konfigurationsbeziehung zwischen dem Wassereinlasskanal und dem Wasserauslasskanal flexibler und somit kann die Erfindung allgemein für verschiedene Konfigurationsarten des Strömungskanals verwendet werden, um die Kosten für den Formwerkzeugbau und die Herstellungskosten des Drehventilkerns effektiv zu senken. Daher ist der Anwendungsbereich der Erfindung breiter und verschafft die vorliegende Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik einen stärkeren industriellen und wirtschaftlichen Vorteil. Da der Drehventilkern versetzt angeordnet ist, nimmt er außerdem nicht den gesamten Volumenraum der Durchflussausnehmung ein, sodass seine Durchflussrate höher als die der herkömmlichen Struktur ist, wodurch der Vorteil der Erhöhung der Menge des herausströmenden Wassers und somit eine hohe gewerbliche Anwendbarkeit erreicht wird.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • 2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • 3 zeigt eine in der ersten seitlichen Richtung gesehene Schnittansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • 4 zeigt eine in der zweiten seitlichen Richtung gesehene Schnittansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • 5 zeigt eine schematische Ansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, in der der Drehregler zum Wasserauslassen stufenlos eingestellt werden kann;
    • 6 zeigt eine schematische Ansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, in der ein Spalt zwischen dem Wassersperrring und der Umfangswand entsteht, wenn sich der Wassersperrsitz vom Wassereinlasskanal entfernt;
    • 7 zeigt eine schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, in der die Mittellinie der Durchflussausnehmung und die Achslinie der Drehachse konzentrisch angeordnet sind;
    • 8 zeigt eine schematische Ansicht, in der das erfindungsgemäße Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern für die Struktur einer Spritzpistole verwendet wird.
  • Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Es wird auf die 1 bis 5 Bezug genommen, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. Die vorstehende Beschreibung stellt nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiels der Erfindung dar und soll nicht die Schutzansprüche beschränken.
  • Das Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern umfasst Folgendes: einen Hauptkörper 10, dessen Inneres mit einer Durchflussausnehmung 11 versehen ist, wobei die Durchflussausnehmung 11 eine Umfangswand 12 aufweist und zum Ein- und Ausführen des Wasserflusses W ein Wassereinlasskanal 13 und ein Wasserauslasskanal 14 an verschiedenen Stellen der Umfangswand 12 vorgesehen sind; einen versetzt angeordneten Drehventilkern 20, der in der Durchflussausnehmung 11 angeordnet ist und eine Drehachse 21 und einen radial zylindrischen, von einem Teilbereich der Drehachse 21 vorstehenden Wassersperrsitz 22 umfasst und relativ zur Durchflussausnehmung 11 versetzt angeordnet ist, wobei der Wassersperrsitz 22 eine der Umfangswand 12 zugewandte Wassersperrfläche 221 aufweist, der Außendurchmesser der Wassersperrfläche 221 größer als der Durchmesser des Wassereinlasskanals 13 ist und ein Wassersperrring 23 an der Wassersperrfläche 221 des Wassersperrsitzes 22 angebracht ist, wobei, wenn die Wassersperrfläche 221 des Wassersperrsitzes 22 zusammen mit dem versetzt angeordneten Drehventilkern 20 gedreht und auf den Wassereinlasskanal 13 ausgerichtet wird, ein Wassersperrmodus erreicht wird, in dem der Wassersperrring 23 eng an der Umfangswand 12 anliegt und somit der Wassereinlasskanal 13 geschlossen ist, wobei ein Durchflussraum 15 zwischen der Drehachse 21, dem Wassersperrsitz 22 und der Umfangswand 12 der Durchflussausnehmung 11 vorgesehen ist und der über den Wassereinlasskanal 13 eingeleitete Wasserfluss W den Durchflussraum 15 passieren muss und dann aus dem Wasserauslasskanal 14 herausgeführt wird, wobei der Radialschnitt des Durchflussraums 15 im Wassersperrmodus eine C-Form aufweist; und einen Drehregler 30, der außerhalb des Hauptkörpers 10 angeordnet ist und durch eine Verbindung zum Antreiben des versetzt angeordneten Drehventilkerns 20 dient.
  • Es wird auf die 3 und 4 Bezug genommen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine gedachte Mittellinie L1 in der Mitte der Durchflussausnehmung 11 und eine Achslinie L2 auf der Drehachse 21 definiert, wobei sich die Achslinie L2 in einem von der Mittellinie L1 entfernten, vorgegebenen Abstand in der Durchflussausnehmung 11 befindet. Durch die exzentrische Ausgestaltung des versetzt angeordneten Drehventilkerns 20 kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Abstand zwischen dem Wassersperrsitz 22 und der Umfangswand 12 verringert werden, wenn der Wassersperrsitz 22 gedreht und auf den Wassereinlasskanal 13 ausgerichtet wird (wie in 4 gezeigt), wodurch ein Wassersperrmodus erreicht wird, in dem der Wassersperrring 23 eng an der Umfangswand 12 anliegt und somit der Wassereinlasskanal 13 geschlossen ist. Wenn umgekehrt sich der Wassersperrsitz 22 vom Wassereinlasskanal 13 entfernt, tritt ein Zustand ein, in dem ein Spalt zwischen dem Wassersperrring 23 und der Umfangswand 12 verbleibt (wie in 6 gezeigt). Da der Wassersperrring 23 nicht immer gedrückt werden muss, kann er während des Verschiebungsprozesses elastisch gelöst werden, wodurch der Vorteil einer verlängerten Lebensdauer des Wassersperrrings 23 erzielt wird.
  • Es wird auf die 2 und 3 Bezug genommen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein erster Seitenscheibensitz 41 an einem Ende der Drehachse 21 des versetzt angeordneten Drehventilkerns 20 angeordnet, wobei der erste Seitenscheibensitz 41 in den an einem Ende der Umfangswand 12 vorgesehenen ersten Anlageringrand 121 geschraubt ist, ein erster Wassersperrring 51 am Außenumfang des ersten Seitenscheibensitzes 41 angeordnet ist, eine drehbare wasserdichte Passungsbeziehung zwischen dem ersten Seitenscheibensitz und dem ersten Anlageringrand 121 besteht und ein erster Kombinier-/Positionierabschnitt 61 an einem Ende des ersten Seitenscheibensitzes 41 angeordnet ist; wobei ein zweiter Seitenscheibensitz 42 am anderen Ende der Drehachse 21 angeordnet ist, der zweite Seitenscheibensitz 42 in den am anderen Ende der Umfangswand 12 vorgesehenen zweiten Anlageringrand 122 geschraubt ist, ein zweiter Wassersperrring 52 am Außenumfang des zweiten Seitenscheibensitzes 42 angeordnet ist, eine drehbare wasserdichte Passungsbeziehung zwischen dem zweiten Seitenscheibensitz und dem zweiten Anlageringrand 122 besteht und die Drehachse 21 mit einem mit dem ersten Kombinier-/Positionierabschnitt 61 kombinierbaren zweiten Kombinier-/Positionierabschnitt 62 versehen ist (Anmerkung: Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der erste Anlageringrand 121, der zweite Anlageringrand 122 und die Achslinie L2 der Drehachse 21 konzentrisch und der erste Anlageringrand 121, der zweite Anlageringrand 122 und die Durchflussausnehmung 11 exzentrisch angeordnet).
  • Es wird auf die 1 und 2 Bezug genommen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Drehregler 30 einen ersten Endfuß 31 und einen zweiten Endfuß 32 auf, wobei der erste Endfuß 31 mit dem ersten Seitenscheibensitz 41 und der zweite Endfuß 32 mit dem zweiten Seitenscheibensitz 42 verbunden ist.
  • Es wird auf die 2 und 3 Bezug genommen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel haben der erste Kombinier-/Positionierabschnitt 61 und der zweite Kombinier-/Positionierabschnitt 62 eine männliche bzw. weibliche Form (wie der vorstehende Stab und die Ausnehmung, die in den Figuren gezeigt sind), die aufeinander abgestimmt und miteinander verriegelbar sind.
  • Es wird auf 7 Bezug genommen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine gedachte Mittellinie L1 in der Mitte der Durchflussausnehmung 11 und eine Achslinie L2 auf der Drehachse 21 definiert, wobei die Achslinie L2 und die Mittellinie L1 konzentrisch angeordnet sind. Der Unterschied zwischen dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und dem in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn die Umfangswand 12 der Durchflussausnehmung 11 eine perfekte kreisförmige Kontur aufweist, während des durch die Drehachse 21 bewirkten Verschiebevorgangs des Wassersperrsitzes 22 immer die gleiche Dichtheit beim Anliegen des Wassersperrrings 23 an der Umfangswand 12 aufrechterhalten bleibt. Dieses Ausführungsbeispiel fällt ebenfalls in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
  • Entsprechend dem oben beschriebenen Aufbau und den technischen Merkmalen wird im Folgenden die praktische Verwendung des erfindungsgemäßen Wasserregelventils mit versetzt angeordnetem Ventilkern gemäß 5 beschrieben: Bei der Bedienung der Wasserauslasssteuerung kann der Benutzer zur Steuerung der Menge des herausströmenden Wassers die Funktion der stufenlosen Drehung nutzen, indem er mit Kraft den Drehregler 30 drückt (wie durch den Pfeil L3 gezeigt). Beim erfindungsgemäßen Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern braucht zur Erreichung eines Wassersperrmodus für den in der Durchflussausnehmung 11 befindlichen versetzt angeordneten Drehventilkern 20 nur der Wassereinlasskanal 13 geschlossen zu werden. Auf diese Weise ist in der vorliegenden Erfindung die Konfigurationsbeziehung zwischen dem Wassereinlasskanal 13 und dem Wasserauslasskanal 14 flexibler und somit kann die Erfindung allgemein für verschiedene Konfigurationsarten des Strömungskanals verwendet werden, um die Kosten für den Formwerkzeugbau und die Herstellungskosten des Drehventilkerns effektiv zu senken. Daher ist der Anwendungsbereich der Erfindung breiter und verschafft die vorliegende Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik einen stärkeren industriellen und wirtschaftlichen Vorteil. 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels, in der das erfindungsgemäße Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern für die Struktur einer handgehaltenen Spritzpistole verwendet wird. Da der Drehventilkern 20 versetzt angeordnet ist, nimmt er außerdem nicht den gesamten Volumenraum der Durchflussausnehmung 11 ein, sodass seine Durchflussrate höher als die der herkömmlichen Struktur ist, wodurch der Vorteil der Erhöhung der Menge des herausströmenden Wassers erreicht wird.

Claims (4)

  1. Ein Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern, umfassend: einen Hauptkörper (10), dessen Inneres mit einer Durchflussausnehmung (11) versehen ist, wobei die Durchflussausnehmung (11) eine Umfangswand (12) aufweist und zum Ein- und Ausführen des Wasserflusses (W) ein Wassereinlasskanal (13) und ein Wasserauslasskanal (14) an verschiedenen Stellen der Umfangswand (12) vorgesehen sind; einen versetzt angeordneten Drehventilkern (20), der in der Durchflussausnehmung (11) angeordnet ist und eine Drehachse (21) und einen radial zylindrischen, von einem Teilbereich der Drehachse (21) vorstehenden Wassersperrsitz (22) umfasst und relativ zur Durchflussausnehmung (11) versetzt angeordnet ist, wobei der Wassersperrsitz (22) eine der Umfangswand (12) zugewandte Wassersperrfläche (221) aufweist, der Außendurchmesser der Wassersperrfläche (221) größer als der Durchmesser des Wassereinlasskanals (13) ist und ein Wassersperrring (23) an der Wassersperrfläche (221) des Wassersperrsitzes (22) angebracht ist, wobei, wenn die Wassersperrfläche (221) des Wassersperrsitzes (22) zusammen mit dem versetzt angeordneten Drehventilkern (20) gedreht und auf den Wassereinlasskanal (13) ausgerichtet wird, ein Wassersperrmodus erreicht wird, in dem der Wassersperrring (23) eng an der Umfangswand (12) anliegt und somit der Wassereinlasskanal (13) geschlossen ist, wobei ein Durchflussraum (15) zwischen der Drehachse (21), dem Wassersperrsitz (22) und der Umfangswand (12) der Durchflussausnehmung (11) vorgesehen ist und der über den Wassereinlasskanal (13) eingeleitete Wasserfluss (W) den Durchflussraum (15) passieren muss und dann aus dem Wasserauslasskanal (14) herausgeführt wird, wobei der Radialschnitt des Durchflussraums (15) im Wassersperrmodus eine C-Form aufweist; und einen Drehregler (30), der außerhalb des Hauptkörpers (10) angeordnet ist und durch eine Verbindung zum Antreiben des versetzt angeordneten Drehventilkerns (20) dient; wobei eine gedachte Mittellinie (L1) in der Mitte der Durchflussausnehmung (11) und eine Achslinie (L2) auf der Drehachse (21) definiert ist, wobei sich die Achslinie (L2) in einem von der Mittellinie (L1) entfernten, vorgegebenen Abstand in der Durchflussausnehmung (11) befindet; wobei, wenn der Wassersperrsitz (22) gedreht und auf den Wassereinlasskanal (13) ausgerichtet wird, der Abstand zwischen dem Wassersperrsitz (22) und der Umfangswand (12) verringert wird; wobei, wenn sich der Wassersperrsitz (22) vom Wassereinlasskanal (13) entfernt, ein Spalt zwischen dem Wassersperrring (23) und der Umfangswand (12) verbleibt.
  2. Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern nach Anspruch 1, bei dem ein erster Seitenscheibensitz (41) an einem Ende der Drehachse (21) des versetzt angeordneten Drehventilkerns (20) angeordnet ist, wobei der erste Seitenscheibensitz (41) in den an einem Ende der Umfangswand (12) vorgesehenen ersten Anlageringrand (121) geschraubt ist, ein erster Wassersperrring (51) am Außenumfang des ersten Seitenscheibensitzes (41) angeordnet ist, eine drehbare wasserdichte Passungsbeziehung zwischen dem ersten Seitenscheibensitz und dem ersten Anlageringrand (121) besteht und ferner ein erster Kombinier-/Positionierabschnitt (61) an einem Ende des ersten Seitenscheibensitzes (41) angeordnet ist; wobei ein zweiter Seitenscheibensitz (42) am anderen Ende der Drehachse (21) angeordnet ist, der zweite Seitenscheibensitz (42) in den am anderen Ende der Umfangswand (12) vorgesehenen zweiten Anlageringrand (122) geschraubt ist, ein zweiter Wassersperrring (52) am Außenumfang des zweiten Seitenscheibensitzes (42) angeordnet ist, eine drehbare wasserdichte Passungsbeziehung zwischen dem zweiten Seitenscheibensitz und dem zweiten Anlageringrand (122) besteht und die Drehachse (21) mit einem mit dem ersten Kombinier-/Positionierabschnitt (61) kombinierbaren zweiten Kombinier-/Positionierabschnitt (62) versehen ist.
  3. Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern nach Anspruch 2, bei dem der Drehregler (30) einen ersten Endfuß (31) und einen zweiten Endfuß (32) aufweist, wobei der erste Endfuß (31) mit dem ersten Seitenscheibensitz (41) und der zweite Endfuß (32) mit dem zweiten Seitenscheibensitz (42) verbunden ist.
  4. Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern nach Anspruch 2, bei dem der erste Kombinier-/Positionierabschnitt (61) und der zweite Kombinier-/Positionierabschnitt (62) eine männliche bzw. weibliche Form haben, die aufeinander abgestimmt und miteinander verriegelbar sind.
DE102022120441.3A 2021-08-16 2022-08-12 Wasserregelventil mit versetzt angeordnetem Ventilkern Pending DE102022120441A1 (de)

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