DE1241376B - Spruehvorrichtung mit einem Spruehventil - Google Patents

Description

DEUTSCHES JfflVWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT DeutscheKl.: 85 g-3

Nummer: 1241376

Aktenzeichen: A 268861 c/85 ι

1241 376 Anmeldetag: 4. April 1957

Auslegetag: 24. Mai 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprüh- oder Zerstäubungsvorrichtung, die zum Versprühen verschiedenartiger Stoffe, wie z.B. Lösungen, Suspensionen, Emulsionen oder Troekenpuder, und von Mischungen von Stoffen unterschiedlicher Beschaffenheit, gegebenenfalls auch in Schäumform, dient. Zu solchen Stoffen gehören auch zähe und/oder klebrige Flüssigkeiten, wie Farblösungen und Lacke, insbesondere Haarlacke, die dazu neigen, innerhalb der Sprühvorrichtungen Verstopfungen herbeizuführen.

Es sind Sprühvorrichtungen dieser Art mit einem Sprühventil bekannt, das eine auf der Innenseite des Deckels eines Aerosolbehälters angeordnete und einen Ventilsitz bildende Dichtung mit einer mittleren Öffnung sowie ein am Deckel befestigtes Ventilgehäuse mit einer im Innern des Aerosolbehälters angeordneten Öffnung und ein in dem Ventilgehäuse bewegliches Ventilverschlußglied aufweist, das durch elastische Mittel im Sinne des Schiießens des Ventils belastet ist und mittels eines von außen in die mittlere öffnung des Ventilsitzes wegnehmbar eingesetzten und in dieser axial verschiebbaren Hohlschaftes in die Offenstellung bewegbar ist, der am äußeren Ende mit der Sprühdüse und am inneren Ende mit einer Einlaßöffnung versehen ist. Bei dieser bekannten Sprühvorrichtung ist am inneren Ende des Hohlschaftes eine verhältnismäßig große dreieckförmige Einlaßöffnung angeordnet, durch die eine wirksame Dosierung des zu versprühenden Stoffes, d. h. eine in der Zeiteinheit der Öffnungsdauer des Sprühventils im wesentlichen gleichbleibende, gleichmäßige Abgabemenge des Stoffes kaum erreicht werden kann. Außerdem sitzt bei dieser bekannten Vorrichtung der Hohlschaft mit seinem inneren Ende unmittelbar auf einer ebenen Fläche des als Scheibe ausgebildeten Ventil-Verschlußkörpers auf und kann bei häufigem Gebrauch der Vorrichtung leicht deformiert werden, so daß der Durchlaßquerschnitt der Einlaßöffnung verändert wird. Es ist jedoch auch bekannt, Sprühvorrichtungen zur Gewährleistung einer solchen Dosierung mit Einlaßöffnungen zu versehen, die einen sehr kleinen Durchlaßquerschnitt, z. B. einen Durchmesser von nur 0,375 bis 0,5 mm aufweisen. Die bekannten kleinkalibrierten Einlaßöffnungen solcher Spruhvorrichtungen sind jedoch lochförmig ausgebildet und lassen sich in Kunststoff, wie er zur Herstellung der Vorrichtungen im allgemeinen verwendet wird, nur schwierig herstellen, da sich Kunststoff mit der für die kleinen Abmessungen erforderlichen Maßgenauigkeit weder nachträglich bearbeiten noch mit einer solch kleinen Einlaßöffnung formen läßt. Weiterhin kann eine lochförmige Einlaßöffnung mit Sprühvorrichtung mit einem Sprühventil

Anmelder:

Aerosol Research Company,
Forest Park, Jll. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl-Ing. W. Paap, Dipl.-Ing. H. Mitscherlich
und Dipl.-Ing. K. Gunschmann, Patentanwälte,
München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:

Clarence Ο. Kuffer, Niles, Jll. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. November 1956
(623 429)

derart geringem Ein- bzw. Durchlaßquerschnitt, die sich, wie bereits erwähnt, beim Versprühen von zähen, klebrigen Stoffen leicht zusetzt, kaum so gereinigt werden, daß der richtige Einlaßquerschrntt wieder hergestellt wird, wobei außerdem die Gefahr besteht, daß der die Einlaßöffnung umgebende Kunststoff durch das spitze Reinigungsgerät beschädigt wird.

Durch die Erfindung sollen diese Schwierigkeiten beseitigt und das Problem gelöst werden, eine Sprühvorrichtung der genannten Art so auszubilden, daß eine kleinkalibrige Einlaßöffnung, die mindestens eine den bekannten Vorrichtungen mit lochförmiger Einlaßöffnung entsprechende gleichmäßige Dosierung in der Zeiteinheit der Öffnungsdauer des Ventils ermöglicht, auch hei Verwendung von Kunststoff als Werkstoff für die Vorrichtung in einfacher Weise gebildet und im Verstopfungsfall leicht gereinigt werden kann, ohne daß die Gefahr einer Veränderung des Durchlaßquerschnittes der Einlaßöffnung besteht.

Zur Lösung dieses Problems geht die Erfindung von einer Sprühvorrichtung der als bekannt erwähnten Art aus, deren Sprühventil eine auf der Innenseite des Deckels eines Aerosolbehälters angeordnete und einen Ventilsitz bildende Dichtung mit einer mittleren Öffnung sowie ein am Deckel befestigtes Ventilgehäuse mit einer im Innern des Aerosolbehälters angeordneten Öffnung und ein in dem Ventilgehäuse bewegliches Ventilverschlußglied aufweist, das durch

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elastische Mittel im Sinne des Schließens des Ventils belastet ist und mittels eines von außen in die mittlere Öffnung des Ventilsitzes wegnehmbar eingesetzten und in dieser axial verschiebbaren Hohlschaftes in die Offenstellung bewegbar ist, der am äußeren Ende mit der Sprühdüse und am inneren Ende mit einer Einlaßöffnung versehen ist.

Die Lösung des Problems besteht bei einer solchen Vorrichtung gemäß der Erfindung darin, daß die Einlaßöffnung des Hohlschaftes durch den äußeren Endteil eines am inneren Ende des Hohlschaftes in dessen Wandung angeordneten Längsschlitzes gebildet ist, der mit Ausnahme der Einlaßöffnung vom inneren Ende her durch einen dichtschließend am Umfang des Hohlschaftes anliegenden Teil des Ventil-Verschlußkörpers überdeckt ist.

Bei einer in dieser Weise ausgebildeten Sprühvorrichtung braucht zur Bildung einer kalibrierten Einlaßöffnung in dem Hohlschaft keine genau begrenzte lochförmige Öffnung angeordnet zu werden, sondern statt einer solchen öffnung ein Schlitz, dessen genaue Herstellung auch bei einem aus Kunststoff bestehenden Hohlschaft keinerlei Schwierigkeiten macht.

Außerdem besteht der Vorteil, daß bei einer etwaigen Verstopfung der so gebildeten Einlaßöffnung, wenn der als Betätigungsglied für das Ventil ausgebildete Hohlschaft weggenommen und das Ventil hierbei, wie an sich bekannt, geschlossen ist oder geschlossen wird, nicht eine lochförmige öffnung zu reinigen ist, sondern ein mit dem Wegnehmen des Hohlschaftes auf seiner ganzen Länge freigelegter Schlitz, aus dem Verunreinigungen, ohne den Werkstoff zu beschädigen, erheblich leichter entfernt werden können als aus einer kleinen runden Öffnung.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist an der dem Hohlschaft zugewendeten Stirnseite des Ventilverschlußkörpers eine das innere Ende des Hohlschaftes aufnehmende Ringnut angeordnet.

Dadurch kann die Eindringtiefe des Hohlschaftes in die am Stirnende des Verschlußkörpers angeordnete Nut genau vorbestimmt und damit die Länge festgelegt werden, auf der der Schlitz des Hohlschaftes zur Bildung einer der gewünschten Dosierung der Abgabemenge entsprechenden Größe der Einlaßöffnung frei zu bleiben hat. Schließlich ist durch den Eingriff des Hohlschaftes in die am Stirnende des Ventilverschlußkörpers angeordnete Nut vermieden, daß der Hohlschaft mit seinem inneren Stirnrand unmittelbar auf einer harten Gegenfläche aufsitzt und so bei der Betätigung des Ventils durch den Anlagedruck verformt werden kann.

Weitere Einzelheiten der Sprühvorrichtung nach der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsformen hervor.

F i g. 1 zeigt einen mit dem Sprühventil nach der Erfindung ausgestatteten Behälter in Seitenansicht;

F i g. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der F i g. 1 und zeigt das Ventil in Offenstellung;

F i g. 3 ist ein Querschnitt durch das Ventil nach F i g. 2 und zeigt das Ventil in Schließlage;

Fig. 4 zeigt das untere Ende des Ventilschaftes in schaubildlicher Darstellung;

Fig. 5 zeigt das rohrförmige Ventilgehäuse im Längsschnitt;

F i g. 6 ist ein Querschnitt längs der Linie 6-6 der Fig.5;

F i g. 7 zeigt eine andere Ausführungsform des Ven tils nach der Erfindung im Schnitt bei geöffnetem Ventil; dieses Ventil läßt sich auf eine Flasche aufbringen;

F i g. 8 zeigt das Ventil nach F i g. 7 im Schnitt und in Schließlage;

Fig. 9 zeigt im Schnitt einen Düsenkopf zur Schaumabgabe aufgesetzt auf eine Ventilanordnung nach F i g. 1 bis 6.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 6 findet eine Befestigungskappe 2 für ein Sprühventil für Aerosole Anwendung, die am Umfang einen nach unten gerichteten Rand 3 besitzt, der mit dem oberen Rand der Öffnung eines Behälters 4 abdichtend verbunden werden kann. An der Innenfläche der Befestigungskappe ist am Rand 3 ein geeignetes Abdichtungsmittel 5 vorgesehen. Auf die Form der Befestigungskappe kommt es nicht besonders an; sie kann jeweils so gestaltet sein, wie es notwendig ist, um sie auf den in Betracht kommenden Behälter od. dgl. anbringen zu können. Die Befestigungskappe weist einen mittleren Ansatz od. dgl. auf, der eine etwa senkrechte Wandung 6 und eine obere Wand 7 hat. Kurz unterhalb der oberen Wand ist die Wandung 6 nach innen umgebogen, so daß eine Ringschulter 8 entsteht. Die obere Wand 7 hat in der Mitte eine öffnung 9. Eine an der Unterseite der oberen Wand 7 vorgesehene Abdichtungsscheibe 10 weist in der Mitte eine öffnung 11 auf, die etwas kleiner ist als die öffnung 9 und mit ihr in gleicher Flucht liegt.

Ein rohrförmiges Ventilgehäuse 12 paßt mit seinem oberen offenen Ende in den Ansatz der Befestigungskappe 2 und weist nahe seinem oberen Rand außen eine Ringschulter 13 auf. Die Ringschulter 8 und 13 wirken zusammen, um das Ventilgehäuse 12 und die Befestigungskappe 2 am oberen Gehäuserand mit der unteren Seite der Dichtungsscheibe an deren Rand abdichtend zu verbinden.

Die Bodenwand 14 des Ventilgehäuses 12 weist in der Mitte eine Öffnung 15 auf und ist mit einem Rohrnippel 16 versehen, der vom Rand der Wand 14 aus nach unten gerichtet ist und die Öffnung begrenzt.

Der Nippel 16 besitzt außen einen scharfen Schulterrand 17. Durch Zusammenwirken mit diesem Rand 17 wird ein mit seinem oberen Ende über den Nippel geschobenes Steigrohr 18 gehalten. Das untere Steigrohrende mündet kurz oberhalb des Bodens des Behälters 4.

Die Bodenwand 14 des Ventilgehäuses 12 weist mehrere in Längsrichtung des Ventilgehäuses vorgesehene Radialrippen 19 auf. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf solcher Rippen vorgesehen; es können aber beliebig viele solcher Rippen vorgesehen sein. Die Rippen 19 erstrecken sich an der zylindrischen Wandung des Gehäuses 12 entlang in senkrechter Richtung und bilden so senkrechte Führungen 20, von denen jede einen Anschlag 21 aufweist. Der Zweck dieser Führungen ist der, den Ventilverschlußkörper 22 innerhalb des Gehäuses zu zentrieren, und zwar derart, daß zwischen den Führungen hinreichend Spaltraum verbleibt, so daß der Behälterinhalt außen um die Dichtungskappe herum entlangfließen kann. Der Spaltraum zwischen Dichtungskappe und rohrförmiger Hülse ist auch notwendig, um den Behälter unter Druck füllen zu können.

Eine von dem Verschlußkörper 22 aus nach unten gerichtete Schürze 23 wirkt mit den Anschlägen 21 zusammen und begrenzt die Abwärtsbewegung des

Verschlußkörpers. Außerdem dient die Schürze dazu, das obere Ende einer Schließfeder 24 aufzunehmen, die in dem Ventilgehäuse 12 angeordnet ist. Die Rippen 19 bilden das Widerlager für das untere Ende der Feder 24, so daß diese nicht mit der Bodenwand 14 des Gehäuses 12 zusammen rund um die Öffnung 15 eine Abdichtung verursachen kann. Die unteren, mit 20' bezeichneten Enden der Führungen 20 unterhalb der Anschläge 21 zentrieren das untere Ende der Feder 24 in dem rohrförmigen Gehäuse 12. Die Feder 24 drückt gegen den Boden des Verschlußkörpers 22 und preßt diese nach oben abdichtend gegen die Dichtungsscheibe 10.

In seiner obersten Stellung wirkt der Verschlußkörper 22 mit seinem oberen Rand mit der Innenkante der Dichtungsscheibe 10 zusammen und dichtet so das rohrförmige Ventilgehäuse und den Ventilschaft gegeneinander ab.

Der obere Rand des Verschlußkörpers 22 ist in Form einer ringförmigen Stirnwand 25 ausgebildet, die im Durchmesser groß genug ist, um das untere Ende eines rohrförmigen Ventilschaftes 26 aufzunehmen, der mit einem Sprühkopf 27 aus einem Stück besteht.

Ein senkrecht gerichteter Ansatz 28 liegt im Innern der Stirnwand 25 und bildet eine Ringnut 29, in die das untere Ende des Ventilschaftes 26 dicht hineinpaßt. Das untere Ende des Ventilschaftes 26 ist im Durchmesser kleiner gehalten, so daß sich eine Schulter 30 bildet, die mit der Innenkante der Stirnwand 25 zusammenwirkt und den Verschlußkörper nach unten drückt, wenn der Sprühkopf heruntergedrückt wird.

Ein senkrecht gerichteter Längsschlitz 31 erstreckt sich vom unteren Ende des Ventilschaftes 26 aus nach oben und endet kurz oberhalb der Schulter 30. Da die Schulter 30 mit der Stirnwand 25 zusammenwirkt, kann der obere Teil des Schlitzes 31 niemals durch die Stirnwand 25 verschlossen werden. Befindet sich der Verschlußkörper 22 in seiner oberen Endstellung und wirkt die Stirnwand 25 abdichtend mit der Scheibe 10 zusammen, so ist das obere Ende des Schlitzes 31 durch den Innenrand der Dichtungsscheibe abgeschlossen. Wird der Sprühkopf 27 niedergedrückt, so wird das obere Ende des Schlitzes 31 unter die untere Kante der Dichtungsscheibe 10 bewegt, so daß eine Verbindung zwischen dem Innenraum des rohrförmigen Ventilgehäuses 12 und dem Innenraum des rohrförmigen Ventilschaftes 26 entsteht. Der Ventilschaft 26 besteht mit dem Sprühkopf 27 aus einem Stück und ragt von ihm aus in Form eines Rohres nach unten. Die Innenwand dieses Rohres liegt mit einer senkrechten Bohrung 32 in gleicher Flucht, die sich in den Sprühkopf hinein und bis dicht unterhalb dessen oberer Endfläche erstreckt. Quer durch die Wand des Sprühkopfes erstreckt sich eine Austrittsöffnung 33, die mit dem oberen Ende der senkrechten Bohrung in Verbindung steht.

Die Arbeitsweise der Sprühvorrichtung ist sehr einfach. Ist die Einrichtung mit einem Behälter verbunden, so kann der Sprühkopf abgenommen werden; der Behälter bleibt trotzdem verschlossen, und zwar wegen des Zusammenwirkens des oberen Randes des rohrförmigen Ventilgehäuses 12 und des oberen Randes des Verschlußkörpers 22 mit der Unterseite der Abdichtungsscheibe 10. Bevor der Sprühkopf 27 mit der übrigen Ventilanordnung zusammengefügt wird bzw. nach dem Abnehmen des Sprühkopfes von dem Ventil, kann der Behälter gefüllt werden, indem das

Füllgut unter Druck dem Behälter zugeführt wird. Ein Füllstutzen kann zu diesem Zweck in die Öffnungen 9 und 11 eingeführt werden. Bei Anwendung von Druck wird der Verschlußkörper 22 entgegen der Wirkung der Feder 24 nach unten gedrückt. Das Füllgut kann dann außen an dem Verschlußkörper 22 entlang in das rohrförmige Gehäuse 12 und durch den Nippel 16 sowie durch das Steigrohr 18 in den Behälter gelangen. Sobald der Füllstutzen wieder aus der Öffnung 10 entfernt wird, drückt die Feder 24 den Verschlußkörper nach oben gegen die Dichtungsscheibe 10, so daß ein Austreten des Füllgutes ausgeschlossen wird.

Ist der Sprühkopf mit dem unteren Ende des Ventilschaftes in die Ringnut 29 eingeführt worden, so wird beim Herunterdrücken des Sprühkopfes der Verschlußkörper 22 entgegen der Wirkung der Feder 24 nach unten bewegt; der unter Druck stehende Behälterinhalt strömt durch das rohrförmige Ventilgehäuse nach oben, gelangt um den Verschlußkörper 22 herum sowie durch den Schlitz 31 in die Bohrung 32. Die Bohrung 32 bildet eine Expansionskammer. Der Behälterinhalt wird dann durch die Austrittsöffnung 33 hindurch in feinzersprühter Form austreten.

as In den F i g. 7 und 8 ist eine den F i g. 1 bis 6 ähnliche Sprühvorrichtung veranschaulicht, die so ausgebildet ist, daß sie bei einer Glasflasche zur Anwendung kommen kann. Aus solchen Flaschen sind beispielsweise Parfüms, Toilettenwasser, Haarwasser und pharmazeutische Flüssigkeiten zu verausgaben. Bei dieser Ausführungsform ist die Bauweise identisch mit derjenigen der zuvor erörterten Ausführung mit Ausnahme der Befestigungskappe. Gleiche Teile haben gleiche Bezugszeichen. Bereits beschriebene Teile werden nicht noch einmal erläutert.

Bei der Ausffihrungsform nach den Fig.7und8 ist die obere Wand 35 der Befestigungskappe 34 flach und mit einem nach unten gerichteten Rand 36 versehen. Dieser Rand besteht zweckmäßig aus Blech und ragt weit genug nach unten, so daß seine untere Kante um eine Wulst der in der Zeichnung nicht dargestellten Flasche herumgebördelt werden kann. Unterhalb der oberen Kappenwand 35 ist eine Kunststoffeinlage 37 angeordnet, die einen nach unten gerichteten Ringflansch 38 aufweist, der konzentrisch zum Rand 36 liegt, und zwar in einem Abstand innerhalb dieses Randes. Der Ringflansch 38 weist eine nach innen gerichtete Ringschulter 39 auf, die mit der Schulter 13 des rohrförmigen Ventilgehäuses 12 zusammenwirkt und das Ventilgehäuse festhält.

Eine zwischen dem Rand 36 und dem Flansch 38 vorgesehene ringförmige Dichtungsscheibe 40 stützt sich auf dem oberen Rand der mit dem Ventil auszustattenden Flasche ab; wird also der Rand 36 der Befestigungskappe über die Wulst der Flasche herumgebördelt, so wird die Flaschenmündung abgedichtet, so daß an diesem Flaschenrand der Behälterinhalt nicht nach außen treten kann.

Die obere Kappenwand 35 und die Kunststoffeinlage 37 weisen je eine Öffnung 41 bzw. 42 auf, die in gleicher Flucht mit der Öffnung 11 der Dichtungsscheibe 10 liegen, so daß der Ventilschaft 26 durch diese Öffnung hindurchragen kann.
Die Ausführungsform nach F i g. 9 stimmt mit der Bauart nach den F i g. 1 bis 6 überein, jedoch mit dem Unterschied, daß der Sprühkopf 27 durch ein Kopfstück 43 ersetzt ist, mit dessen Hilfe Schaum ausgegeben werden kann. Bei dieser Ausführung ist der

Claims (4)

Abgabekopf mit einer weiten Auslaßöffnung 44 versehen, die unmittelbar mit einer senkrechten Bohrung in Verbindung steht und einen stützenden Steg 46 aufweist. Die Betriebsweise der Ausführungsformen nach den F i g. 7 bis 9 ist die gleiche wie diejenige der Bauart nach den F i g. 1 bis 6. Patentansprüche: IO

1. Sprühvorrichtung mit einem Sprühventil, das eine auf der Innenseite des Deckels eines Aerosolbehälters angeordnete und einen Ventilsitz bildende Dichtung mit einer mittleren Öffnung sowie ein am Deckel befestigtes Ventilgehäuse mit einer vom Innern des Aerosolbehälters ausgehenden Öffnung und einen im Ventilgehäuse beweglichen Ventilverschlußkörper aufweist, der durch elastische Mittel im Sinne des Schließens des Ventils belastet ist und mittels eines von außen in die ao mittlere öffnung des Ventilsitzes wegnehmbar eingesetzten und in dieser axial verschiebbaren Hohlschaftes in die Offenstellung bewegbar ist, der am äußeren Ende mit der Sprühdüse und am inneren Ende mit einer Einlaßöffnung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung des Hohlschaftes (26) durch den äußeren Endteil eines am inneren Ende des Hohlschaftes in dessen Wandung angeordneten Längsschlitzes (31) gebildet ist, der mit Ausnahme der Einlaßöffnung vom inneren Ende des Hohlschaftes her durch einen dichtschließend am Umfang desselben anliegenden Teil des Ventilverschlußkörpers (22) überdeckt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Hohlschaft zugewendeten Stirnseite des Ventüverschlußkörpers (22) eine das innere Ende des Hohlschaftes aufnehmende Ringnut (29) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das den Längsschlitz (31) enthaltende innere Ende des Hohlschaftes (26) auf die durch den äußeren Wandungsteil des Verschlußkörpers (22) überdeckte Länge des Längsschlitzes einen kleineren Außendurchmesser als der übrige Teil des Hohlschaftes aufweist und mit diesem übrigen Teil eine Ringschulter (30) bildet, gegen die sich der freie Stirnrand (25) des die Ringnut (29) außen begrenzenden Wandungsteiles des Ventilverschlußkörpers unter Festlegung der für die Einlaßöffnung frei zu lassenden Länge des Längsschlitzes anlegt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilverschlußkörper (22) als im Ventilgehäuse (12) unter Bildung von Durchlässen gleitend geführter Kolben ausgebildet ist, der an dem der Ringnut (29) gegenüberliegenden Ende mit einer Ausnehmung zur Aufnahme einer Schließfeder (24) versehen und durch im Ventilgehäuse angeordnete Anschläge (21) in seinem Hub begrenzt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr, 567 998;
französische Patentschrift Nr. 1025113;
USA.-Patentschriften Nr. 2 565 954, 2 594 539,
963.

Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Prioritätsbeleg, eingegangen am 15. 5.1961, ausgelegt worden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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