DE2343687B2 - Dosiergeraet zur abgabe von fluessigkeit aus einem behaelter - Google Patents

Dosiergeraet zur abgabe von fluessigkeit aus einem behaelter

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DE2343687B2 DE19732343687 DE2343687A DE2343687B2 DE 2343687 B2 DE2343687 B2 DE 2343687B2 DE 19732343687 DE19732343687 DE 19732343687 DE 2343687 A DE2343687 A DE 2343687A DE 2343687 B2 DE2343687 B2 DE 2343687B2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Dosiergerät /ur Abgabe W'ii Flüssigkeit aus einem Behälter (»Dispenser«) mit in einem Glaszylinder verstellbaren Kolben zum Ansaugen einer einstellbaren Flüssigkeitsmenge sowie mit Ansaug- und Auslaufventil, wobei Anschlagmittel zur Einstellung des Kolbenhubs und zur Anzeige des Saugvolumens vorhanden sind.
Derarige Dosiergeräte, die auch als Flaschendispensei bezeichnet werden, werden zum schnellen und genauen Dosieren von Reagenzien verwendet, wobei die Dosierung direkt aus Originalflaschen erfolgen soll.
Es sind bereits eine Reihe von Flaschendispensern bekannt, die jedoch den Erfordernissen der Praxis nicht gerecht werden. Bei derartigen Flaschendispensern ist es nicht nur notwendig, daß alle Teile, die mit der zu dosierenden Flüssigkeit in Berührung kommen, jeweils einzeln chemisch beständig sind, sondern daß auch ihre Kombination diese Eigenschaften aufweist, was in der Praxis in der Regel nicht beachtet wird.
Bei Dosiergeräten der in Rede stehenden Art wird darüber hinaus eine hohe Meßgenauigkeit und Reproduzier-Genauigkeit verlangt. Dies bedeutet, daß eine exakte Einstellung der gewünschten Flüssigkeitsmenge leicht möglich sein muß und daß diese Einstellung sich beim Gebrauch nicht verändert, so daß auch bei langen Meßreihen stets die gleiche Flüssigkeitsmenge abgegeben wird.
Es ist bereits ein Ausgabegerät für Flüssigkeiten bekannt (DT-OS 18 10 791) bei dem zur Einstellung der gewünschten Flüssigkeitsmenge an einer Kappe ein vertikaler Skalenpfosten befestigt ist, der mit einer Bezugsskala versehen ist, wobei ein Indikator-Anschlag längs der Bezugsskala einstellbar ist und ein Betätigungshandgriff am oberen Ende des Kolbens mit der Skala und dem Anschlag zusammenarbeitet, wobei der Iet2:tere dazu dient, die Aufwärtsbewegung des Kolbens zu begrenzen. Bei diesem Ausgabegerät ist der Kolben während des Ansaughubes über einen mehr oder weniger langen Bereich aus dem zugehörigen Zylinder herausgezogen und ungeschützt. Der mit dem Indikator-Anschlag am Skalenpfosten zusammenwirkende, gabelförmig ausgebildete Betätigungshandgriff des Kolbens wird beim Anschlag einseitig belastet, so daß sich ein Verkippen bzw. Verkanten des Kolbens im Zylinder ergibt, was zu Beschädigungen und zum Klemmen führen kann.
Bei einem anderen bekannten Dosiergerät (US-PS 37 29 022) ist der Kolben mit einer den Zylinder übergreifenden Hülse fest verbunden. Das jeweilige Saugvolumen ist von Anfang an fest eingestellt.
Eihe unmittelbare Veränderung des Ansaugvolumens ist bei diesem Gerät nicht möglich.
Schließlich ist noch ein Pipettierhilfegerät bekannt (US-PS 32 48 950), bei dem in einem Zylinder ein Saugkolben gegen die Wirkung einer Feder verschoben werden kann, um in eine angeschlossene Pipette eine bestimmte Flüssigkeitsmenge anzusaugen. Der Kolben ist mit einer Längsbohrung versehen, deren öffnung durch den Benutzer die angesaugte Flüssigkeit wieder aus der Pipette ablaufen läßt. Um während de< Transportes eine Verstellung des Kolbens zu verhin dem, sind am Kolben Rasten vorgesehen, in die eint federbelastete Arretiervorrichtung einrastet. Diest Sperre dient nur zur Fixierung des Kolbens, nicht jedocl zur wählbaren Einstellung eines bestimmten Ansaugvo lumens.
Ein weiterer Nachteil bekannter Flaschendispense besteht darin, daß nach der Abgabe des angesaugtei Flüssigkeitsvolumens noch ein Nachtropfen erfolg wodurch die Meßgenauigkeit verringert wird.
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ncr Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe ,,«le ein Dosiergerät der eingangs erläuterten Art ZUg zubilden, daß es die Nachteile der bekannten S0 aU|e vermeidet, besonders einfach zu handhaben ist, Gera hohe Einstellgenauigkeit und Reproduzier-Gekeit aufweist, sowie chemische Besiändigkeit und iversale Verwendbarkeit ergibt,
nese Aufgabe wird bei einem Dosiergerat der nas erläuterten Art erfindungsgemäß dadurch daß in an sich bekannter Weise der Glaszylinder auf den Behälter aufschraubbaren Ventilkopf - , c.igt ist eine Zylinderhülse den Glaszylinder ,-schiebbar übergreift und die Zylinderhülse mit dem Glaszylinder gleitenden Kolben verbunden ist; daß T Glaszylinder oben einen festen Anschlag aufweist I daß die Zylinderhülse einen L.ängsschlitz hat, in dem ""n mit dem festen Anschlag /usammer. wirkender, von Vn verstellbarer Anschlag angeordnet ist. Durch die rfindungsgemäße Ausbildung läßt sich in einfacher W'se die jeweils gewünschte Flüssigkeitsmenge Stellen wobei durch die Anordnung des von außen verstellbaren Anschlags in einem Schlitz der Zylinder-WiUe ein unbeabsichtigtes Verstellen während des rphrauchs auch bei vielmaliger Betätigung sicher .,hindert wird. Da die Hülse am Zylinder geführt ist, ist uch ein Verkanten des Kolbens in herausgezogenem Zustand, selbst bei maximalem Ansaugvolumen, ausge-
SCBesonders vorteilhaft ist es, wenn der verstellbare Anschlag nach einem die Erfindung weiter ausgestaltenden Merkmal segmentartig ausgebildet und durch eine Arretierschraube im Schlitz beliebig feststellbar ist.
Gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel de/Erfindung weist die Zylinderhülse in vorteilhafter Weise mindestens teilweise Rasten auf, die mit einer komplementären Rastung des versteilbaren Anschlags zusammenwirken. .
Diese Rasten sind bevorzugt im Bereich des Schlitzrandes angeordnet und in Form von Zahnen
aUSB8el 'dem ersten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung kann jedes beliebige Volumen der vorgegebenen Grenzen eingestellt werden, während nach dem zweiten Ausführungsbeispiel das einfache Wiederfinden eines ganz, bestimmten Volumens durch die Rastenausbildungexakt herbeigeführt wird.
Am Außenmantel der Zylinderhülse ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine Skala angebracht die sich auf den durch den verstellbar-n Kolbenhub begrenzten Inhalt des Glaszylinders bezieht, wobei an der Skala eine Zeigeeinrichtung des verstellbaren Anschlags entlanggleitet.
Als Ansaugventil kann ein an sich bekanntes Kugel-Gewichts-Ventil Verwendung finden.
Als Auslaßventil dient in an sich bekannter Weise eine federbelastete Kugel. Dadurch wird erreicht, daß nach Ausstoßen der angesaugten Flüssigkeitsmenge das Auslaßventil sofort dicht schließt, wodurch das Nachtropfen verhindert wird.
Eine besonders widerstandsfähige Ausbildung ergibt sich dann, wenn der Kolben mindestens teilweise aus Keramik besteht und mit PTFE-Kunststoff überzogen ist Wesentlich hierbei ist, daß nicht nur jcdesjeil des Dispensers für sich chemisch beständig .si, sonuern auc» ihre Kombination. Während dann, wenn der Kolben und der Zylinder aus Glas sind, Störungen durch Oberl.achenveränderungen auftreten können ist dies ausgeschlossen, wenn der Zylinder aus Glas ist und de.
Kolben mit dem beschriebenen Überzug versehen ist.
Die Abmessungen des auf einem Behälter aufschraubbaren Ventilkopfes sind derart gewählt, dab das Dosiergerät bei handelsüblichen Reagenzflaschen beispielsweise sofort verwendbar ist.
Zur Anpassung des Dosiergerätes an Behälter mit engerem oder weiterem Hals ist der Ventilkopf in vorteilhafter Weise mit einem Gewindeadapter verbindbar, mit einem Außengewinde zur Befestigung im Ventilkopf und einem Innengewinde /um Versehrauben auf den Hals des Behälters.
Im allgemeinen wird in vorteilhafter Weise der Adapter als Überwurfring ausgebildet. Für einen Übergang zu kleineren Flaschen ist es vorteilhaft, wenn der Adapter als Doppelgewindehülse ausgebildet ist.
Weitere wesentliche Vorteile der Erfindung hegen darin, daß aufgrund der Anbringung eines Anschlags an einer drehbaren Zylinderlinse aus jeder Stellung einer Flasche heraus die Skala in eine für den Benutzer ablesbare Stellung gebracht werden kann, so daß eine sehr einfache Bedienung gewährleistet ist. Weiterhin .si ein sehr kompakter Aufbau ohne nach außen vorstehende Teile gegeben, die verbiegen könnten. Zusammen nut der Tropfsicherung im Auslaßventil ergibt sich cmc sehr exakte, jederzeit reproduzierbare Volumenemsiellung Durch den PTFE-Überzug des Kolbens ist auch gewährleistet, daß keine Flüssigkeit /wischen den Kolben und die Glaszylinderinnenwand gelangen kann, so daß auch hierdurch Mel.kingenauigkeiien ausgeschlossen werden. Außerdem werden hierdurch zu Störungen führende Oberilächenschäden vermieden. Schließlich erhält das Dosiergerät durch seine kompakte Bauweise ein elegantes Aussehen. Da praktisch alle Teile koaxial angeordnet sind, wird eine sehr schlanke is Ausführung möglich, so daß das Gerät auch aiii extrem schlanke Flaschen aufgesetzt werden kann.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung naher erläutert, die schematisch Ausführungsbeispiele darstellt. Dabei zeigt
η» Fig. 1 einen erfindungsgemäb gestalten I-lasehui-Dispenser in auseinandergezogener Darstellung,
Fig. 2 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eine. Zylinderhülse mit Anschlag.
F i g. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Adapteis, F ig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Aclap-
Fig.5 einen Flaschendispenser in zusammengebautem Zustand im Längsschnitt. .
Figo eine weiteres Ausführungsbeispiel emu Zylinderhülse mit zwei Zahnlcisien in der l.angs-Draul-
■ i g. 7 einen Schnitt durch die Zylinderlinse gemäß der Schnittlinie VIl-VIl in E i g. b und
Fig. 8 einen Horizontalschnitt durch F" i g. b gemäß der Schnittlinie VlIl-ViIl in F i g. b in vergrößertem Maßstab.
Aus den Fig. 1 und 5 ist ersichtlich, daß tier Flaschen-Dispcnsev einen Ventilkopf b aulweist, an dessen Oberseite eine koaxiale, zylindrische Ausnehmung 24 angebracht ist, in der ebenfalls koaxial ein rohrförmiger Glaszylinder 5 durch Einpressen -gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Bindemitteln — befestigt ist. Dieser Glaszylinder 5 wird von einer gegenüber dem Glaszylinder 5 sowohl län^versehiebbaren als auch verdrehbaren Zy'inderhülse 4 übergriffen. In der Zylinderhülse 4'ist koaxial ein Kolben angeordnet und mittels eines Kolbeiilageis I befestigt. Hier/u wird der Kolben mit seinem einen in der
Zeichnung oberen — Ende in eine entsprechende Ausnehmung 25 im dcckelförmigen Kolbcnlager 1 — gegebenenfalls ebenfalls wieder unter Zuhilfenahme von Bindemitteln — eingepreßt und dort festgehalten. Das so mit dem Kolben 2 versehene Kolbcnlager I wird dann, beispielsweise durch eine Schraubverbindung, am oberen F.nde der Zylinderhülse 4 befestigt.
Der Kolben 2 ist mit einem Kunststoffüberzug, vorzugsweise aus PTFE, versehen. Dieser Überzug kann als Beschichtung aufgetragen, als Schrumpffolie übergezogen oder in anderer Weise am Kolben 2 angebracht sein. Am oberen Ende des Glaszylinders 5 ist auf dessen Außenumfang ein Anschlagring 3 aus warm aufgepreßtem Kunststoff angebracht. Der Anschlagring 3 hat einen Außendurchmesser, der etwas geringer ist, als der Innendurchmesser der Zylinderhülsc 4, so daß deren Verdreh- und Längsverschiebbewegungen nicht behindert werden. Die Zylinderhülse 4 weist einen Längsschnitt 14 auf, in dem ein verstellbarer Anschlag angebracht ist. Dieser Anschlag besteht aus einem seitlich neben dem Längsschlitz 14 hinter die Wandung der Zyünderhülse 4 greifenden Anschlagsegment 111 aus einem außen seitlich neben dem Längsschlitz 14 gegen die Außenwand der Zylinderhülse 4 anliegenden Gegenstück 12 und aus einer Arretierschraube 13, mittels derer das Anschlagsegment 11 und das Gegenstück 12 zusammengeschraubt werden können, so daß sie in einer beliebigen Höhenlage des Längsschlitzes 14 arretiert werden können.
Wie sich insbesondere aus F i g. 5 ergibt, kann die jo Zylinderhülsc 4 zusammen mit dem Kolben 2 in dem Glaszylinder 5 nur so weit nach oben herausgezogen werden, bis das Anschlagsegment 11 von unten gegen den Anschlagring 3 anschlägt. Hierdurch ist also das in den Glaszylinder 5 hinaussaugbare Flüssigkeitsvolumen bestimmbar.
Die Zyünderhülse 4 ist mit einer Skala 23, vorzugsweise ein- oder beidseitig des Schlitzes 14. versehen. Zur Anzeige des mit dem Anschlag 11, 12, 13 eingestellten Volumens dient ein an dem Gegenstück 12 angebrachter Zeiger 12'. Dieser Zeiger 12' kann beispielsweise auch als die Zylinderhülse außen umgebendes Ringband od. dgl. ausgebildet sein.
Im Ventilkopf 6 ist ein Ansaugventil 7', 8', 9' und ein Ablaßventil 7", 8", 9" angeordnet. Das Ansaugventil verbindet den Inneraum einer Flasche oder eines Behälters, auf das der Dispenser aufgeschraubt wird, mit dem Glaszylinder 5. Beim Ansaugen, d.h. beim Hochziehen, des Kolbens 2 hebt eine Ventilkugel 7' von einer Ventilsilzbuchse 8' mit einem konischen Sitz für die Vcntilkugel T ab und gibt den Weg für eine Flüssigkeitsströmung durch einen Schlauch oder ein Rohr 28. eine Verschlußkappe 9', die Ventilsitzbuchse 8' in das Innere des Glaszylinders frei. Die die aus einem harten Material bestehende Ventilsitzbuchse 8' haltende 5-, Verschlußkappe 9' ist in einer entsprechenden Ausnehmung 27 des Ventilkopfes 6 durch einen entsprechenden l'reßsitz gehalten.
Sobald der Saughub beendet ist. fällt die Kugel 7' unter dem Einfluß ihres Gewichtes von selbst auf den mi konischen Ventilsitz der Ventilsilzbuchse 8' zurück, wodurch ein Rückströmen der in den Glaszylinder 5 eingesaugten Flüssigkeit sofort beendet ist.
Das Ablaßventil ist etwa horizontal am Ventilkopf 6 angebracht und verbindet den Innenraum des Glaszylin- . ders 5 mit einem beliebigen Ausgießer 29 in Form eines Winkelrohrcs od. dgl. Es besteht ebenfalls aus einer Vcniilsitzbuchsc 8" mit einem konischen Sitz für eine Ventilkugel 7" und einer Verschlußkappe 9". Die Ventilsitzbuchse 8" ist in eine entsprechende Ausnehmung 30 im Ventilkopf eingesetzt und wird durch die von außen vor ihr fest im Ventilkopf angebrachte Verschlußkappe 9" gegen ein Herausrutschen gesichert. Weiterhin ist eine Vcntildruckfeder 10 vorgesehen, die einerseits sich gegen die Verschlußkappe 9" und andererseits gegen die Ventilkugcl 7" abstützt, so daß in unbelastetem Zustand die Vcntilkugel 7" immer gegen den konischen Ventilsitz der Ventilsilzbuchse 8" gepreßt wird. Beim Niederdrücken des Kolbens 2 wird durch den Flüssigkeitsdruck die Vcntilkugel 7'' gegen die Wirkung der Feder 10 von dem Ventilsitz in der Ventilsitzbuchse 8" abgehoben und gibt den Flüssigkeitsweg zu dem Ausgießer 29 frei. Im Augenblick, wo das Niederdrücken des Kolbens 2 beendet wird, wird die Ventilkugel 7" von der Feder 10 wieder gegen den Ventilsitz, gedruckt, so daß auch bei einem anschließenden Saughub nicht mehr ein Nachtropfen der Flüssigkeil durch das Ventil 7", 8", 9" eintreten kann.
In Fig. 2 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Verstellvorrichtung für die Volumeneinstellung dargestellt. Dabei ist der Längsschlitz 14 in der Zyünderhülse 4 mit einer Zahnung 15 versehen. Die Zähnung 15 wirkt beispielsweise mit einem arretierbaren Zahnrad 16 am Anschlagsegmcnt 11 zusammen. In den Fig. 6, 7, 8 ist eine weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt.
Hierbei ist auf der Zylinderhülsc 4 beiderseits des Langsschlilz.es 14 jeweils eine Zahnstange 31 angebracht, deren Zahnprofil 32 nach vorne vorsteht. Wie sich aus der Schnittzeichnung in Fig.8 ergibt, ist das Anschlagsegment 11 und die Arretierschraube gleichermaßen ausgebildet wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 5. Das Gegenstück 12 weist zusätzlich auf seiner Innenseite ein dem Zahnprofil 32 entsprechendes Zahnprofil auf, so daß der Anschlag immer in der Teilung des Zahnprofils 32 entsprechenden, jederzeit genau reproduzierbaren Stellungen exakt arretiert werden kann. An dem Gegenstück ist ebenfalls wieder ein Zeiger 12' angebracht, der wieder das eingestellte Volumen auf der Skala 23 anzeigt. Die Teilung des Zahnprofils 32 und die Teilung der Skala sind so angelegt, daß sie exakt übereinstimmen.
Der Ventilkopf 6 weist in an sich bekannter Weise ein Innengewinde 33 auf, mit dem der Flaschen-Dispenser auf dem Außengewinde eines Halses einer zugehörigen Flasche aufschraubbar ist. Die Vielzahl der auf den" Markt befindlichen (laschen macht es nötig, eine Anpassungsmöglichkeit für verschiedene Gewinde durchmesser zu schaffen. Dies wird durch Gewinde adapter gelöst.
In Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel dargc stellt, zum Übergang auf ein größeres Flaschengewinde Der Adapter ist als Überwurfadapter 17 ausgebildet unc weist ein Außengewinde 18 zum Einschrauben in da; Innengewinde 33 des Ventilkopfcs 6 und ein Innenge winde 19 zum Aufschrauben auf eine zugehörig! Flasche auf.
Für den Übergang auf kleinere Flaschenhals-Durch messer ist es vorteilhaft, eine Doppelgewindchülse 2< mit einem Innengewinde 21 zur Aufnahme de Außengewindes des Flaschenhalses und einem großem Außengewinde 22 zum Einschrauben in das Inncngc winde 33 des Ventilkopfcs 6 vorzusehen. Für den FaI daß die Unterschiede zwischen den Durchmessern de beiden Gewinde so gering ist. daß kein ausreichende Wandteil übrig bleibt, können die Gewinde 21 und 22 i
axialer Richtung versetzt angebracht werden.
An die untere Verschlußkappe 9' werden, je nach den gegebenen Verhältnissen, längere oder kürzere Ansaugschläuche angeschlossen und an die Verschlußkappe 9" des Auslaßventils ein Schlauch oder eine gebogene Ausstoßkanüle od. dgl. Ansaugschläuche und Kanüle bestehen vorzugsweise aus PTFE-Kunststoff.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Dosiergerät zur Abgabe von Flüssu .it aus einem Behälter (»Dispenser«) mit in einem Glaszy- "> linder verstellbaren Kolben zum Ansaugen einer einstellbaren Flüssigkeitsmenge sowie mit Ansaug- und Auslaßventil, wobei Anschlagmitte! zur Einstellung des Kolbenhubes und zur Anzeige des Saugvolumens vorhanden sind, dadurch ge- iu kennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Glaszylinder (5) an einem auf den Behälter aufschraubbaren Ventilkopf (6) befestigt ist, eine Zylinderhülse (4) den Glaszylinder (5) verschiebbar übergreift und die Zylinderhülse (4) mit dem im Glaszylinder (5) gleitenden Kolben verbunden ist; daß der Glaszylinder (5) oben einen festen Anschlag (3) aufweist und daß die Zylinderhülse (4) einen Längsschlitz (14) hat, in dem ein mit dem festen Anschlag (3) zusammenwirkender, von außen verstellbarer Anschlag(t 1)angeordnet ist.
2. Dosiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Anschlag (H) segmentartig ausgebildet und durch eine Arretierschraube (13) im Schlitz (14) an beliebiger Stelle feststellbar ist.
3. Dosiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderhülse (4) mindestens teilweise Rasten (15,32) aufweist, die mit einer komplementären Ra.stung (16) des verstellbaren 3u Anschlags zusammenwirken.
4. Dosiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasten (15, 22) im Bereich des Schlitzrandes angeordnet sind.
5. Dosiergerät nach Anspruch 1 oder folgenden, J5 gekennzeichnet durch eine Skala (23) am Außenmantel der Zylinderhülse (4) an der eine Zeigereinrichtung (12) des verstellbaren Anschlags (11) entlanggleitet.
b. Dosiergerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Ansaugventil ein an sich bekanntes Kugel-Gewichts-Ventil (7', 8', 9') dient.
7. Dosiergerät nach Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Auslaßventil in an sich bekannter Weise eine federbelastete Kugel (7", 10) dient.
8. Dosiergerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) mindestens teilweise aus Keramik besteht und mit PTFE-Kunststoff überzogen ist.
9. Dosiergerät nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkopf (6) mit einem Gewindeadapter verbunden ist, mit einem Außengewinde (18 bzw. 22) zur Befestigung im Ventilkopf (6) und einem Innengewinde (19 tizw. 21) /um Verschrauben auf dem Hals einer Flasche.
10. Dosiergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter als (Jberwurfring (17) ausgebildet ist. t>o
11. Dosiergerät nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter als Doppelgewindehülse (20) ausgebildet isi.
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