DE2919490A1 - Vehicle alternator bearing lubrication unit - has wear part under spring tension for contacting revolving shaft - Google Patents

Vehicle alternator bearing lubrication unit - has wear part under spring tension for contacting revolving shaft

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DE2919490A1
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Walter Hagenlocher
Heinz Hesse
Karl Kleebaur
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Abstract

Refilling of lubricant for bearings of vehicle alternators is made after a given number of rotor turnings, and thus extends the service life of bearing and improves the reliability of the unit. This is achieved with a wear part (18) sliding in recess (16) of the bearing boss (11) in the alternator. The wearing part is loaded by spring (19) to ensure its rubbing contact with the shaft (15). After a certain number of shaft revolutions the wearing part simply frees the grease in a recess (16) to flow into the space between the outer and inner races (13, 14) of the bearing. Instead of the sliding wearing part, there are other designs for implementing the same principle for extending lubricant supply to the bearing.

Description

Nachschmiereinrichtung für elektrische MaschinenRelubrication device for electrical machines

Stand der Technik Eie Erfindung geht aus von einer Nachschmiereinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bekannte Nachschmiereinrichtungen weisen einen Vorratsbehälter auf, der unter einem konstanten Druck - beispielsweise durch eine Druckfeder ausgeübt - steht. Diese Lösung hat aber den Nachteil, daß das Schmiermittel ständig und unabhängig von den Betriebswerten der elektrischen Maschine dem Lager zugeführt wird, also beispielsweise unabhängig von der Drehzahl und der Maschinentemperatur und auch nicht direkt abhängig von dem Betriebszeitpunkt. PRIOR ART The invention is based on a relubrication device according to the genre of the main claim. Known relubrication devices have one Storage container on, which is under a constant pressure - for example by a Pressure spring exerted - stands. But this solution has the disadvantage that the lubricant constantly and independently of the operating values of the electrical machine in the warehouse is supplied, so for example regardless of the speed and the machine temperature and not directly dependent on the time of operation.

Bei allen Lagern - beispielsweise Kugellagern, Nadellagern, Gleitlagern - wird zwischen der Lebensdauer und der Gebrauchsdauer des Lagers unterschieden. Die Lebensdauer ist im allgemeinen abhängig von der Materialermündung und kann bei einer richtigen Dimensionierung des Lagers in übereinstimmung mit der Lebensdauer der elektrischen Maschine gebracht werden. Die Gebrauchsdauer dagegen ist weitgehend davon abhängig, ob das Lager stets richtig geschmiert wird. Um den richtigen Schmierzustand über die Lebensdauer des Lagers aufrechtzuerhalten, sind im allgemeinen die genannten aufwendigen Nachschmiereinrichtungen erforderlich. Wenn aus Kostengründen und/oder Platzgründen auf eine Nachschmierung des Lagers verzichtet werden muß, bestimmt die erste einmalige Schmierung des Lagers die Gebrauchsdauer des Lagers und damit die Lebensdauer der Maschine. With all bearings - for example ball bearings, needle bearings, plain bearings - A distinction is made between the service life and the service life of the bearing. The service life is generally dependent on the material mouth and can be correct dimensioning of the bearing in accordance with the service life the electrical machine. The service life, on the other hand, is largely depends on whether the bearing is always properly lubricated. To get the right lubrication condition above to maintain the life of the bearing are generally those mentioned complex relubrication devices are required. If for cost reasons and / or For reasons of space, relubrication of the bearing must be avoided the first one-time lubrication of the bearing, and thus the service life of the bearing the life of the machine.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Nachschmiereinrich,ung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber den bekannten Einrichtungen den Vorteil, platzsparend ausgebildet zu sein, außerdem kann sie kostengünstig hergestellt werden. Sie ist im wesentlichen bei allen bekannten Lagern anwendbar. Die Nachschmierung erfolgt automatisch in Abhängigkeit von bestimmten vorgebbaren Betriebswerten. Die Maschinenlager werden über ihre gesamte Lebensdauer und zum richtigen Zeitpunkt mit genügend Schmiermittel versorgt. Insbesondere bei einer Anwendung in Drehstromgeneratoren für Kraftfahrzeuge läßt sich der Ausfall von Generatoren infolge von Lagerschäden mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erheblich verringern und damit ihre Zuverlässigkeit erhöhen.Advantages of the Invention The relubrication device according to the invention, ung with the characterizing features of the main claim has over the known Facilities have the advantage of being space-saving, and they can also be inexpensive getting produced. It is essentially applicable to all known bearings. The relubrication takes place automatically depending on certain specifiable Operating values. The machine bearings are used over their entire service life and for supplied with sufficient lubricant at the right time. Especially with one The failure of generators can be used in three-phase alternators for motor vehicles considerably reduce due to bearing damage with the device according to the invention and thus increase their reliability.

Durch die in den Unteransprüchen aufgef@hrten Maßnahmesind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen d r im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Jede der einzelnen Ausführungsformen der Erfindung hat ihre besonderen Vorteile in Bezug auf den Platzbedarf, die optimale Anpassung an die jeweilige Maschine urd auf ihre Herstellungskosten.The measures listed in the subclaims are advantageous Further training and improvements to the facility specified in the main claim possible. Each of the individual embodiments of the invention has its particular features Advantages in terms of space requirements, optimal adaptation to the respective machine urd on their manufacturing costs.

Zeichnung Aasführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1 bis 4 zeigen vier Ausführungsbeispiele, die an einem Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge verwirklicht sind. Gleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Drawing examples of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Figs. 1 to 4 show four exemplary embodiments which are based on a three-phase generator for motor vehicles are realized. The same components are provided with the same reference symbols.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Nach einem längeren Gebrauch einer elektrischen Maschine ist das Fett, mit dem die Wellenlager bei der Montage geschmiert worden waren, verbraucht. Wenn die Lager trocken laufen, erwärmen sie sich infolge der erhöhten Reibung stark. Dies kann zu einer Zerstörung der Lager und damit der gesamten Maschine führen. Aus Erfahrung kann man etwa die Zeit abschätzen, zu der das bei der Montage in die Lager eingebrachte Schmiermittel, also insbeonsere das Lagerfett, verbraucht ist. Das Prinzip der Erfindung ist, daß ein Gleitstück vorgesehen ist, das beim Rotieren der Maschinenwelle abgenützt wird, Die Abnützung des Gleitstücks ist etwa proportional zur Betriebsdauer der Maschine. Wenn ein vorbestimmter Wert der Betriebsdauer erreicht ist, gibt cas Gleitstück zusätzliches Schmiermittel frei, das dann in die Laufbahn des Lagers oder der Lager eintritt.Description of the exemplary embodiments After a long period of use An electrical machine is the grease with which the shaft bearings are used during assembly had been lubricated, consumed. When the bearings run dry, they heat up due to the increased friction. This can destroy the bearings and thus guide the entire machine. From experience you can estimate the time to which the lubricant introduced into the bearings during assembly, i.e. in particular the bearing grease is used up. The principle of the invention is that a slider is provided that is worn out when the machine shaft rotates, the wear and tear of the slide is roughly proportional to the operating time of the machine. If a predetermined The operating time value is reached, the sliding piece gives additional lubricant free, which then enters the raceway of the bearing or bearings.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig.A first embodiment of the invention is shown in FIG.

1. In einer Lagernabe 11 ist ein Lager 12 mit einem Außenring 13 und einem Innenring 14 eingelassen. Das Lager 12 trägt eine Maschinenwelle 15. In einer Ausr.ehmung 16 der Lagernabe 11, beispielsweise einer Bohrung oder einer mit einem Deckel 17 verschlossenen Nut, ist ein als Gleitstück dienendes Verschleißteil 18 radial gleitend angeordnet. Das Verschleißteil 18 wird mit Hilfe eines federnden Elements, beispielsweise einer Schraubenfeder 19, die sich an der Lagernabe 11 abstützt, gegen die Maschinenwelle 15 gedrückt. Die Bohrung 16 ist mit zusätzlichem Schmierstoff 21 aufgefüllt.1. In a bearing hub 11 is a bearing 12 with an outer ring 13 and embedded in an inner ring 14. The bearing 12 carries a machine shaft 15. In one Recess 16 of the bearing hub 11, for example a bore or one with a Lid 17 closed groove, is a slider serving wear part 18 arranged to slide radially. The wearing part 18 is with the help of a resilient Element, for example a helical spring 19, which is supported on the bearing hub 11, pressed against the machine shaft 15. The bore 16 is with additional lubricant 21 filled.

Beim Betrieb der Maschine nutzt sich das Verschleißteil 18 dadurch ab, daß es sich auf der Welle 15 abnützt. Nach einer in etwa vorbestimmbaren Zahl von Umdrehungen ist das Verschleißteil 18 soweit abgenützt, daß eine Verbindung zwischen der als Vorratsbehä@ter dienenden Bohrungen 16 und der Laufbahn des Lagers 12 frei wird. Von da an kann das zusätzliche Schmiermittel 21 in die Laufbahn des Lagers 12 eintreten.When the machine is in operation, the wear part 18 is used as a result from that it wears on the shaft 15. After an approximately predeterminable number of revolutions, the wearing part 18 is worn to the extent that a connection between the bores 16 serving as a reservoir and the raceway of the bearing 12 becomes free. From then on, the additional lubricant 21 can be in the raceway of the Camp 12 enter.

Während beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 das Verschleißteil 18 fest steht, umfaßt das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ein rotierendes Verschleißteil 22.While in the exemplary embodiment according to FIG. 1, the wearing part 18 is fixed, the embodiment of FIG. 2 comprises a rotating wear part 22nd

Das Verschleißteil 22 hat die Form einer Kre@sringscheibe und kann auf der Welle 15 oder auf einer mit der Welle 15 verbundenen Muffe 23 axial glei-.en. Das Verschleißteil 22 wird mit Hilfe einer Schra@ben@eder 24, die konzentrisch zur Welle 15 angeordnet ist und sich am Läufer 25 der Maschine abstützt, gegen einen feststehenden, an der Lagernabe 11 und gegeb@nenfalls auch am Außenring 13 anliegenden, Abstandsring 26 gedrückt. Zweckmäßigerweise ist der Abstand de:. Ringes 26 mit seiner Aufbördelung 27 versehen, so daß wieder ein Vorratsbehälter 16 gebildet wird. Der so gebildete Vorratsbehälter 16 ist mit dem zusätzlichen Schmiermittel 21 gefüllt.The wearing part 22 has the shape of a circular disk and can axially slide on the shaft 15 or on a sleeve 23 connected to the shaft 15. The wearing part 22 is with the help of a screw @ ben @ eder 24, which is concentric to the Shaft 15 is arranged and is supported on the rotor 25 of the machine, against a stationary, resting on the bearing hub 11 and, if necessary, also on the outer ring 13, Spacer ring 26 pressed. Appropriately, the distance de :. Ring 26 with his Flange 27 is provided so that a storage container 16 is again formed. Of the The reservoir 16 formed in this way is filled with the additional lubricant 21.

Beim Betrieb der Maschine reibt die äußere Kante des Verschleißteils 22 auf der Bördelung 27 des Abstandsrings 26 und.nützt sich ab. Nach einer vorbestimmbaren Betriebsdauer ist der äußere Rand des Verschleißteils 22 abgerieben und die Feder 24 drückt den verbleibenden Rest des Verschleißteils 22 gegen das Lager 12. Dabei wird das zusätzliche Schmiermittel 21 in die Laufbahn des Lagers 12 geschoben.When the machine is running, the outer edge of the wear part rubs 22 on the flange 27 of the spacer ring 26 and wear. According to a predeterminable In service life, the outer edge of the wear part 22 and the spring is abraded 24 presses the remainder of the wearing part 22 against the bearing 12 the additional lubricant 21 is pushed into the raceway of the bearing 12.

Fig. 3 zeigt eine ähnliche Einrichtung wie Fig. 2 mit dem Unterschied, daß die Nachschmierung nicht schlagartig erfolgt wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, sondern kontinuierlich.Fig. 3 shows a similar device to Fig. 2 with the difference that the relubrication does not take place suddenly as in the embodiment after Fig. 2, but continuously.

Das Verschleißteil ist als röhrenförmiger Ring 28 ausgebildet, der die Welle 25 umschließt und auf ihr gleiten kann. Der Ring 28 wird mit Hilfe der Schraubenfeder 28 und einer Ringscheibe 29 gegen den Innenring 14 des Lagers 12 gedrückt. Die Ringscheibe 29 rotiert nicht mit, sondern ist in der Lagerbuchse der Lagernabe 11 axial verschiebbar untergebracht. Durch den Ring 28, das Lager 12, die Lagernabe 11 und die Ringscheibe 29 ist ein Vorratsbehälter 16 gebildet, der mit dem zusätzlichen Schmiermittel 21 gefüllt ist.The wearing part is designed as a tubular ring 28, the the shaft 25 encloses and can slide on it. The ring 28 is with the help of Helical spring 28 and an annular disk 29 against the inner ring 14 of the bearing 12 pressed. The annular disk 29 does not rotate with, but is in the bearing bush Bearing hub 11 housed axially displaceable. Through the ring 28, the bearing 12, the bearing hub 11 and the annular disk 29 is a storage container 16 is formed, the is filled with the additional lubricant 21.

Während des Betriebs der Maschine nutzt sich der Ring 28, der mit der Hülle 15 umlaufen kann oder nicht, vor allem an der Stelle, wo er den Innenring 14 drückt, ab.During the operation of the machine, the ring 28, which is used with the sheath 15 can or not, especially at the point where it encircles the inner ring 14 pushes the trigger.

Dadurch wird der Vorratsbehälter 16 immer kleiner und es wird laufend zusätzliches Schmiermittel 21 in die Laufbahn des Lagers 12 gedrückt.As a result, the storage container 16 becomes smaller and smaller and it becomes continuous additional lubricant 21 pressed into the raceway of the bearing 12.

Fig. 4 schließlich zeigt einen hohlringförmigen Dichtring 31, der konzentrisch zur Welle 15 angeordnet ist.Fig. 4 finally shows a hollow ring-shaped sealing ring 31, the is arranged concentrically to the shaft 15.

Der Hohlring 31 sitzt fest in der Lagernabe 11 und gleitet auf der Welle 15. Der Hohlring 31 ist mit einem Schlitz 32 in der Nähe der dem Lager 12 zugewandten Seite versehen. Dadurch erhält der Hohlring 31 auf der der Welle 15 zugewandten Seite einen breit aufliegenden Teil 33 und einen schmalen Teil 34. Der durch den Hohlring gebildete Raum dient als Vorratsbehälter 16 und ist mit dem zusätzlichen Schmiermittel, vorzugsweise öl gefüllt.The hollow ring 31 is firmly seated in the bearing hub 11 and slides on the shaft 15. The hollow ring 31 is provided with a slot 32 in the vicinity of the bearing 12 facing side provided. This gives the hollow ring 31 on that of the shaft 15 has a broadly resting part 33 and a narrow part 34 on the side facing it. The space formed by the hollow ring serves as a storage container 16 and is with the additional lubricant, preferably oil filled.

Beim Betrieb der Maschine nützt sich der als Dichtring wirkende schmale Teil 34 des Hohlrings 31 verstärkt ab und wird schließlich undicht. Von da an kann Öl aus dem Hohlring 31 austreten und in die Laufbahn des Lagers 12 fließen.The narrow one, which acts as a sealing ring, is useful when the machine is in operation Part 34 of the hollow ring 31 is reinforced and eventually leaks. From then on you can Oil emerge from the hollow ring 31 and flow into the raceway of the bearing 12.

Claims (13)

Ansprüche 1. Nachschmiereinrichtung für Wellenlager mit einem Innenring und einem Außenring, insbesondere für Drehstromgeneratoren mit einem Läufer für Kraftfahrzeuge, mit einem Vorratsbehälter für das zusätzliche Schmiermittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein Verschleißteil (18, 22, 28, 34) umfaßt, das einerseits an einem rotierbaren Maschinenteil verschiebbar und andererseits an einem stationären Maschinenteil fest anliegt. Claims 1. Regreasing device for shaft bearings with an inner ring and an outer ring, especially for three-phase generators with a rotor for Motor vehicles, with a reservoir for the additional lubricant, thereby characterized in that the device comprises a wear part (18, 22, 28, 34), on the one hand it can be moved on a rotatable machine part and on the other hand rests firmly against a stationary machine part. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschleißteil (18) als in einer Ausnehmung (16) in der Lagernabe (11) gleitender Körper ausgebildet ist, mit seinem Ende an der Welle (15) anliegt und mit seinem anderen Ende über ein federndes Element (19) gegenüber Lagernabe (11) abgestützt ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the wearing part (18) designed as a body sliding in a recess (16) in the bearing hub (11) is, rests with its end on the shaft (15) and with its other end over a resilient element (19) is supported opposite the bearing hub (11). 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element (11) einem in die-Ausnehmung (16) eingelegte als Druckfeder ausgebildete Schraubenfeder ist.3. Device according to claim 2, characterized in that the resilient Element (11) designed as a compression spring inserted into the recess (16) Coil spring is. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (16) eine Bohrung ist.4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the recess (16) is a bore. 5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (16) eine Nut und durch einen auf die Lagernabe (11) aufsetzbaren Deckel (17) verschließbar ist.5. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the recess (16) has a groove and can be placed on the bearing hub (11) by one Lid (17) can be closed. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschleißteil (22) als konzentrisch zur Welle (15) angeordneter im wesentlichen ringförmiger Körper ausgebildet ist, mit dem Bereich einer seiner ringförmigen Kanten am einen stationären Lagerteil (26) und mit dem Bereich einer anderen seiner ringförmigen Kanten - gegebenenfalls über weitere Bauteile - über ein federndes Element (24) gegenüber einem rotierbaren Lagerteil (25) abgestützt ist.6. Device according to claim 1, characterized in that the wearing part (22) as a substantially annular body arranged concentrically to the shaft (15) is formed, with the region of one of its annular edges on a stationary Bearing part (26) and with the area of another of its annular edges - if necessary via other components - via a resilient element (24) compared to a rotatable one Bearing part (25) is supported. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschleißteil (22) als konzentrisch zur Welle (15) angeordneter im wesentlichen ringförmiger Körper ausgebildet ist, mit dem Bereich einer seiner ringförmigen Kanten an einem rotiertaren Lagerteil (14) und mit dem Bereich einer anderen seiner ringförmigen Kanten - gegebenenfalls über weitere Bauteile - über ein federndes Element (24) gegenüber einem stationären Lagerteil (11) abgestützt ist.7. Device according to claim 1, characterized in that the wearing part (22) as concentric to the shaft (15) arranged essentially annular body is formed, with the region of one of its annular edges on a rotatable bearing part (14) and with the area of another of its annular Edges - possibly via other components - via a resilient element (24) is supported against a stationary bearing part (11). 8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element (24) eine zur Welle (15) konzentrisch als Druckfeder ausgebildete Schraubenfeder ist.8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that the resilient element (24) is designed as a compression spring concentrically to the shaft (15) Coil spring is. 9. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bilden des Vorratsbehälters (16) ein Abstandsring (26) mit vorgesehen ist und daß das Verschleißteil (22.) eine Ringscheibe ist, die - gegebenenfalls über eine Muffe(23) - auf der Welle axial verschiebbar angeordnet ist, im Bereich ihrer Außenkante radial verschiebbar am Abstandsring (26) anliegt und über die Schraubenfeder (24) gegenüber dem Läufer (25) abgestützt ist.9. Device according to claim 6 or 8, characterized in that a spacer ring (26) is also provided to form the storage container (16) and that the wearing part (22) is an annular disk, which - if necessary via a Sleeve (23) - is arranged axially displaceably on the shaft, in the area of its outer edge rests radially displaceably on the spacer ring (26) and via the helical spring (24) is supported against the rotor (25). 10. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bilden des Vorratsbehälters (16) eine axial in der Lagernabe (11) verschiebbare Ringscheibe (29) mit vorgesehen ist, daß das Verschleißteil ein auf der Welle axial verschiebbar röhrenförmiger Ring (28) ist, der auf seiner einen Seite einen Ring (14) und auf seiner anderen Seite an der Ringscheibe (29) anliegt, und daß die Schraubenfeder (24) zwischen die Ringscheibe (29) und die Lagernabe (11) eingesetzt ist.10. Device according to claim 7 or 8, characterized in that to form the storage container (16) an axially displaceable in the bearing hub (11) Washer (29) it is provided that the wearing part is a is axially displaceable on the shaft tubular ring (28) on its one Side a ring (14) and on its other side rests against the ring disc (29), and that the helical spring (24) between the washer (29) and the bearing hub (11) is inserted. 11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschleißteil eine konzentrisch zur Welle (15) angeordneter plastischer Dichtring (34) ist, der mit dem Bereich seiner Innenkante radial verschiebbar andie Welle (15) und mit dem Bereich seiner Außenkante fest an die Lagernabe (11) anliegt.11. Device according to claim 1, characterized in that the wearing part is a concentric to the shaft (15) arranged plastic sealing ring (34), the with the area of its inner edge radially displaceable on the shaft (15) and with the Area of its outer edge rests firmly against the bearing hub (11). 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge:ennzeichnt, daß der Vorratsbehälter (16) als ein auf seiner Innenseite mit einem durchgehenden Schlitz (32) versehener Hohlring (31) ausgebildet und konzentrisch zur Welle (15) angeordnet ist und daß der Dichtring (34) ein Teil des so ausgebildeten Vorratsbehälters (16) ist.12. Device according to claim 11, characterized in that the storage container is identified (16) than one which is provided with a continuous slot (32) on its inside Hollow ring (31) is formed and arranged concentrically to the shaft (15) and that the sealing ring (34) is part of the storage container (16) designed in this way. 13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (32) in unmittelbarer Nähe der Innenkante des Dichtringes (34) verläuft.13. Device according to claim 12, characterized in that the Slot (32) runs in the immediate vicinity of the inner edge of the sealing ring (34).
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0718514A3 (en) * 1994-12-24 1996-08-07 Ksb Ag
EP1548305A1 (en) * 2003-12-25 2005-06-29 Fanuc Ltd Rolling bearing system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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