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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftstoffinjektoren, insbesondere betrifft sie Dieselinjektoren mit Direkteinspritzung, die ein Magnetventil umfassen und Steuerung des Durchgangs des mit hohem Druck beaufschlagten Kraftstoffs zur Nadel bereitstellen.
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BEKANNTER STAND DER TECHNIK
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In Kraftstoffeinspritzsystemen werden elektrisch angesteuerte Ventile in den Injektorkörper platziert. In den meisten Fällen sind am oberen Abschnitt des Injektorkörpers elektrische Kontakte vorgesehen, die mit dem Stromversorgungssystem verbunden sind, und ein Steuersystem ist außerhalb des Injektorkörpers vorgesehen. Die elektrischen Kontakte sind mit innerhalb des Injektorkörpers vorgesehenen Magnetventilen verbunden. Die elektrischen Kabel sind mittels flexibler Verbindungskabel und mittels eines Lötprozesses mit elektrischen Kontakten verbunden, oder es wird mittels eines entfernbaren Steckers eine Verbindung für einen im oberen Abschnitt des Injektors integrierten Anschluss bereitgestellt.
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Die Verbindung der für die Leitung und für die Bereitstellung von Leistung verwendeten Kabel mit dem Injektor an einer festgelegten Stelle führt zu großen Problemen bei der Herstellung. Eines davon ist das Erfordernis der Bereitstellung einer Injektorstruktur, die an variable Motortypen angepasst ist. Die Position der Verbindungskabel am oberen Abschnitt des Injektors und die Rohre des Motors werden in Verbindung mit der Topographie der anderen Verbindungselemente geändert.
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Deshalb werden die Injektorkörper für jeden Motortyp in Abhängigkeit von der Position des Verbindungskabels getrennt hergestellt.
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Um die erwähnten Probleme mittels eines einzigen Kraftstoffinjektortyps zu überwinden, wird für das Magnetventil durch das Patent
EP2132432 ein Schwenkkopf empfohlen. Der Kraftstoffinjektor mit Magnetventil umfasst einen Magnetkopf mit einem Hülsenkörper, wobei der Hülsenkörper einen Magnetkern und eine Magnetspule umfasst und die Magnetspule durch Verbinderpins elektrisch verbunden ist. Die Magnetspule ist mit einem Schutzkopf versehen, dessen elektrischer Kontakt mit begrenzter Drehbarkeit eingestellt ist. Der Schutzkopf weist eine integrierte Rücklaufleitung, die zuvor so gebildet wurde, dass sie eine begrenzte Drehung der Steckerpins des Schutzkopfs in einem Drehwinkel gestattet, und am Schutzkopf ausgebildete halbkreisförmige Kontakte auf.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer leichten Positionierung des Schutzkopfs des Kraftstoffinjektormagnetventils.
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Zur Lösung der Aufgabe ist die vorliegende Erfindung ein Kraftstoffinjektor, insbesondere ein Dieselkraftstoffinjektor, der ein Magnetventil; einen Hüllenkörper, der das Magnetventil bedeckt, sich von dem oberen Abschnitt nach oben erstreckt und einen ersten und zweiten elektrischen Kontakt aufweist; einen am Hüllenkörper drehbar angelenkten Drehkopf und eine Buchse des Drehkopfs umfasst. Bei einer bevorzugten Anwendung der vorliegenden Erfindung ist ein leitendes teleskopisches oberes Ringpaar, wobei jeder des Paars von dem anderen beabstandet ist und mit der Buchse verbunden am Drehkopf vorgesehen ist, um Elektrizität zu leiten; und ein leitendes teleskopisches unteres Ringpaar, wobei jeder des Paars von dem anderen beabstandet ist und wobei jeder des Paars leitend an einem ersten und einem zweiten elektrischen Kontakt fixiert ist und mit dem oberen leitenden Ringpaar in Eingriff stehend am Hüllenkörper vorgesehen ist, vorgesehen. Der Eingriff des oberen und unteren Ringpaars gewährleistet Elektrizitäts- und Signalübertragung zwischen der Buchse und dem Magnetventil durch Aufrechterhalten von Leitfähigkeit während der Drehbewegung des Drehkopfs. Vorzugsweise wird die Glätte der Abschnitte des oberen und unteren Rings, die zueinander weisen, mittels Honen oder auf ähnliche Weise derart bereitgestellt, dass eine geringe Reibung zum Erleichtern des Aufeinandergleitens des in Eingriff stehenden Innen- und Außenrings erhalten wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das leitende obere Ringpaar und das leitende untere Ringpaar gemäß der Drehbewegung des Drehkopfs aufeinandergleitend ausgerichtet. Während der gesamten Drehbewegung wird somit eine elektrische oder Signalübertragung ohne jegliche Unterbrechung möglich.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das untere Ringpaar und das obere Ringpaar mit dem Drehkopf konzentrisch. Bei Anordnung des Drehkopfs an den Hüllenkörper werden die unteren und oberen Ringe miteinander in Eingriff gebracht. Dies gewährleistet ein Aufeinanderausrichten der unteren und oberen Ringe durch Montage des Drehkopfs.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Drehkopf ohne Unterbrechung um 360 Grad kontinuierlich gedreht werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine innere Brücke, die eine leitende Verbindung mit dem ersten elektrischen Kontakt von dem inneren Ring des unteren Ringpaars bereitstellt, und eine äußere Brücke, die eine leitende Verbindung mit dem zweiten elektrischen Kontakt von dem äußeren Ring bereitstellt, vorgesehen. Die innere und äußere Brücke und der innere und äußere Ring sind auf praktische Weise an der oberen Hülle des Magnetventils fixiert.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstrecken sich die innere Brücke und die äußere Brücke entlang der gleichen Achse. Somit können die Ringe mittels einer planaren Bewegung automatisch mit dem ersten und zweiten Kontakt, die sich in Pinform parallel zueinander befinden, zusammengefügt werden. Vorzugsweise können die innere Brücke und die äußere Brücke durch ein Fügeverfahren, das Leitfähigkeit gewährleistet, vorzugsweise Löten, erhalten werden. Dadurch wird kostengünstig eine Struktur, die eine hohe Leitfähigkeit bereitstellt, erhalten.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die innere Brücke und der innere Ring des unteren Ringpaars aus der Verlängerung des ersten elektrischen Kontakts gebildet werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die äußere Brücke und der äußere Ring des unteren Ringpaars aus der Verlängerung des zweiten elektrischen Kontakts gebildet werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine untere Isolatorfüllung vorgesehen, die den ersten und den zweiten elektrischen Kontakt von dem oberen Abschnitt des Hüllenkörpers bis zum unteren Ringpaar umgibt. In diesem Fall sind die Kontakte so eingebettet, dass das leitende untere Ringpaar außerhalb bleibt, und die Kontakte werden gegen axiale Schwingungen und gegen andere äußere Einflüsse unter schweren Einsatzbedingungen geschützt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein äußerer Ring des leitenden oberen Ringpaars am Drehkopf vorgesehen und mit einem ersten Pin der Buchse leitend verbunden. Der äußere Halbring fällt mit dem äußeren Ring teilweise zusammen, und es wird eine lange Kontaktfläche bereitgestellt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein äußerer Ring des leitenden oberen Ringpaars vorgesehen, der aus der Verlängerung eines ersten Pins der Buchse gebildet sein kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein äußerer Ring des leitenden oberen Ringpaars vorgesehen, der durch Zwischenteile und/oder ein Fügeverfahren, das Leitfähigkeit gewährleistet, vorzugsweise Löten, mit einem ersten Pin der Buchse zusammengefügt werden kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein innerer Ring des leitenden oberen Ringpaars am Drehkopf vorgesehen und mit einem zweiten Pin der Buchse leitend verbunden.
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Der innere Halbring stellt den zweiten Pin bereit, der sich nahe am ersten Pin der Buchse befindet, um einen großen Kontaktabstand zu erhalten.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein innerer Ring des leitenden oberen Ringpaars vorgesehen, der aus der Verlängerung eines zweiten Pins der Buchse gebildet sein kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein innerer Ring des leitenden oberen Ringpaars vorgesehen, der durch Zwischenteile und/oder ein Fügeverfahren, das Leitfähigkeit gewährleistet, vorzugsweise Löten, mit einem zweiten Pin der Buchse zusammengefügt werden kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine obere Isolatorfüllung vorgesehen, die so auf dem Drehkopf vorgesehen ist, dass das leitende äußere Ringpaar durch Einbetten des äußeren Halbrings freigelegt wird. Die obere Isolatorfüllung hält den äußeren Halbring fest, und bei einer möglichen Ausführungsform hält sie den inneren Halbring fest, dahingehend, sie gegen äußere Einwirkungen zu schützen. Vorzugsweise besteht der Drehkopf aus einem isolierenden Material, vorzugsweise Kunststoff oder Polymer. Somit schützt es alle Abschnitte außer leitende Abschnitte wie das leitende obere und untere Ringpaar gegen Kurzschluss. Da der Drehkopf vorzugsweise aus Kunststoff oder Polymer besteht, kann er durch Formen leicht in Massenfertigung hergestellt werden.
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Vorzugsweise liegen das leitende obere Ringpaar und das leitende untere große Ringpaar in Scheibenform vor. In diesem Fall wird die Durchgängigkeit des Kontakts auf eine Art und Weise erhalten, die Toleranz gegenüber axialen Ausläufern in der Radialrichtung bereitstellt. Vorzugsweise ist der Drehkopf lösbar mit dem Hüllenkörper verbunden. Dadurch kann der Drehkopf leicht ausgewechselt werden falls er aufgrund der Betriebsbedingungen beschädigt wird.
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Figurenliste
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- In 1 wird eine perspektivische Ansicht des Hüllenkörpers, in dem ein Ausführungsbeispiel des vorliegenden Drehkopfs platziert ist, vor dem Füllen durch Kunststoffeinspritzung dargestellt.
- In 2 wird die Vorderansicht des in 1 dargestellten Hüllenkörpers nach der Kunststoffeinspritzung dargestellt.
- In 3 wird die Unteransicht eines Ausführungsbeispiels des Drehkopfs im auseinandergebauten Zustand dargestellt.
- In 4 wird die Unteransicht des Drehkopfs nach dem Zusammenbauen und Füllen dargestellt.
- In 5 wird die Draufsicht des Hüllenkörpers im gefüllten Zustand dargestellt.
- In 6 wird die laterale Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels des Drehkopfs dargestellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In dieser detaillierten Beschreibung wird zum Verständnis des Erfindungsgegenstands die vorliegende Verbesserung unter Bezugnahme auf Beispiele erläutert, ohne dass irgendeine Einschränkung gegeben sein soll.
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In
1 wird die perspektivische Ansicht eines Magnetventils (
10) dargestellt, das an einer Dieselinjektornadel (in der Figur nicht gezeigt) unter Realisierung von Direkteinspritzung angefügt ist. Ein zylindrischer Hüllenkörper (
13) umgibt die Spule und den Kern (in den Figuren nicht gezeigt) des Magnetventils (
10). Das Magnetventil (
10) ist im Patent
EP2132432B1 beschrieben, das durch Bezugnahme hierin mit eingeschlossen ist.
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Der Hüllenkörper (13), der aus einem metallischen Material besteht, weist eine hohle abgesetzte zylindrische Struktur mit einem planaren Spitzenabschnitt auf, der eine Montagefläche (11) bereitstellt. Es ragen ein metallischer erster Kontakt (12) und ein metallischer zweiter Kontakt (14) vor, die parallel zueinander verlaufen und die in voneinander beabstandeter Pinform sich von der Montagefläche (11) nach oben erstrecken. Der erste Kontakt (12) ist an einem Ende mit der Spule des Magnetventils (11) verbunden, und der zweite Kontakt (14) ist an einem Ende mit dem Kern verbunden. In der Mitte der Montagefläche (11) befindet sich ein Einlass (16) für ein Hochdruckrohr, das sich in Trichterform zum oberen Abschnitt erstreckt. Am oberen Abschnitt des Einlasses (16) weist ein Absatz (162) einen entfernbaren Hals (161) auf.
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Sich von der Montagefläche (11) nach oben erstreckend ist ein innerer Ring (24) positioniert, der den Hals (161) von unten umgibt, und es ist ein koaxial äußerer Ring (22) positioniert, der von dem inneren Ring (24) beabstandet ist. Der innere Ring (24) und der äußere Ring (22) sind mit der den Einlass (16) durchquerenden Erstreckungsachse des Kraftstoffinjektors koaxial. Der innere Ring (24) definiert zusammen mit dem äußeren Ring (22) ein leitendes unteres Ringpaar (20). Eine innere Brücke (23), die durch Löten erhalten wird, verbindet den inneren Ring (24) mit dem ersten Kontakt (12) auf eine eine elektrische Leitung bereitstellende Weise. Auf ähnliche Weise verbindet eine durch Löten erhaltene äußere Brücke (21) den äußeren Ring (22) mit dem zweiten Kontakt (14) auf eine eine elektrische Leitung bereitstellende Weise.
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In 2 wird der Hüllenkörper (13) gezeigt, wobei mittels Kunststoffeinspritzung eine untere Füllung (18) so hergestellt ist, dass die Montagefläche (11) bedeckt ist.
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Nach der unteren Füllung (18) weist der Hüllenkörper (13) einen abgeschrägten Umfangsrand (17) an einem Spitzenabschnitt auf, der über der Montagefläche (11) vorgesehen ist. An der Seitenfläche des Hüllenkörpers (13) ist eine Nut (19) ausgebildet, wobei zwischen dem Umfangsrand (17) und der Nut (19) ein Zwischenraum besteht.
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In 3 wird die Unteransicht eines Drehkopfs (40) des vorliegenden Mechanismus im auseinandergebauten Zustand dargestellt. Der Drehkopf (40) umfasst eine kreisförmige Montagefläche (46) und eine Buchse (47), die sich von einem Ende davon erstreckt. An dem durch Kunststoffeinspritzung hergestellten Drehkopf (40) sind ein äußerer Halbring (42) und ein innerer Halbring (44) fixiert, die in der Erstreckungsrichtung der Buchse (47) an der kreisförmigen Montagefläche (46) symmetrisch zueinander sind. Der äußere Halbring (42) erstreckt sich von dem Endabschnitt einer viertelkreisförmigen Erstreckung zu der Umfangsgrenze der Montagefläche (46). Das andere Ende des äußeren Halbrings (42) erstreckt sich unter Bildung eines ersten Pins (41) innerhalb der Buchse (47) in Stabform. Andererseits erstreckt sich der innere Halbring (44) von einem Ende der viertelkreisförmigen Erstreckung auf eine sich einem Loch (48) in der Mitte, das dem Einlass (16) am inneren Abschnitt entspricht, annähernde Weise. Das andere Ende des inneren Halbrings (44) erstreckt sich unter Bildung eines zweiten Pins (43), der von dem ersten Pin (41) innerhalb der Buchse (47) in Stabform beabstandet und parallel dazu ist. Ein äußerer Ring (32) und ein innerer Ring (34), die teleskopisch sind, voneinander beabstandet sind, in metallischer Scheibenform vorliegen und die ein leitendes oberes Ringpaar (30) definieren, sind mit der Montagefläche (46) auf jeweiligen Seiten davon verklebt. Der äußere Ring (34) fällt teilweise mit dem äußeren Halbring (42) zusammen, und der innere Ring (44) fällt teilweise mit dem inneren Halbring (44) zusammen. Somit ist der äußere Ring (32) mit dem ersten Pin (41) und der innere Ring (34) mit dem zweiten Pin (43) auf Elektrizität leitende Weise verbunden. Mithilfe von Kunststoffeinspritzung wird die Montagefläche (46) bedeckt, und der äußere Halbring (42) und der innere Halbring (44) werden durch die obere Füllung (49) bedeckt.
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Der innere Abschnitt des Drehkopfs (40) nach der oberen Füllung (49) wird in 4 dargestellt. Der Abschnitt zwischen dem äußeren Ring (34) und dem inneren Ring (32) ist mit der oberen Kunststofffüllung (49) gefüllt. Die obere Füllung (49) bildet eine Wand durch den unteren Abschnitt der Buchse (47). Das sich am inneren Abschnitt des inneren Rings (32) befindende Loch (48) bleibt unbedeckt.
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In 5 wird die Draufsicht des Hüllenkörpers (13) nach dem Füllen dargestellt. Der äußere Ring (22), der radial von dem Umfangsrand (17) beabstandet ist, liegt mit der äußeren Brücke (21) frei. Der innere Ring (24) liegt mit der inneren Brücke (23) außerhalb der unteren Füllung (18) frei. Der Einlass (16) ist mit der unteren Füllung (18) nicht bedeckt worden und ist unbedeckt gelassen worden.
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In 6 wird die Querschnittsansicht des Drehkopfs (40) nach dem Füllen dargestellt. Die obere Füllung (49) bildet eine Wand derart, dass ein Zwischenraum von dem unteren Abschnitt zusammen mit dem ersten Pin (41) von dem unteren Rand der Buchse (47) verbleibt. Die untere Füllung (49) füllt den sich darunter befindenden Bereich auf eine Weise, dass das leitende obere Ringpaar (30) von einer Seite davon an der Fortführung der Buchse (47) freigelegt wird. Ein Absatz (481) wird durch die untere Füllung (49) am unteren Abschnitt des Lochs (48) gebildet. Durch die untere Füllung (49) wird eine kreisförmige Haltererstreckung (491) bereitgestellt, die in Backenform vorliegt und von dem äußeren Rand des äußeren Rings (32) beabstandet ist. Die Haltererstreckung (491) greift an der Nut (19) an, wodurch der lösbar mit dem Hüllenkörper (13) zu koppelnde Drehkopf (40) bereitgestellt wird. Mittels der Abschrägung des Umfangsrands (17) wird der Drehkopf (40) zum Hüllenkörper (13) geschoben, und die aus Kunststoffmaterial hergestellte Haltererstreckung (491) biegt sich und wird in die Metallnut (19) eingeschnappt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Magnetventil
- 11
- Montagefläche
- 12
- Erster Kontakt
- 13
- Hüllenkörper
- 14
- Zweiter Kontakt
- 16
- Einlass
- 161
- Hals
- 162
- Absatz
- 17
- Umfangsrand
- 18
- Untere Füllung
- 19
- Nut
- 20
- Leitendes unteres Ringpaar
- 21
- Äußere Brücke
- 22
- Äußerer Ring
- 23
- Innere Brücke
- 24
- Innerer Ring
- 30
- Leitendes oberes Ringpaar
- 32
- Äußerer Ring
- 34
- Innerer Ring
- 40
- Drehkopf
- 41
- Erster Pin
- 42
- Äußerer Halbring
- 43
- Zweiter Pin
- 44
- Innerer Halbring
- 46
- Montagefläche
- 47
- Buchse
- 48
- Loch
- 481
- Absatz
- 49
- Obere Füllung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2132432 [0005]
- EP 2132432 B1 [0026]
