DE3727706C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gangregulierung für ein
Scharnier - insbesondere ein dreigeteiltes Brillen
scharnier - mit wenigstens zwei Scharnierlappen und
einer Scharnierschraube, wobei in einem Scharnierauge
eines Scharnierlappens eine die Scharnierschraube
umgebende, starre Hülse angeordnet ist, die über die
sen Scharnierlappen übersteht und an dem oder den
benachbarten Scharnierlappen so anliegt, daß sie
sich mit diesem (diesen) mitdreht, und wobei wenig
stens ein Element vorhanden ist, das an einer bezüg
lich der Scharnierachse rotationssymmetrischen An
lagefläche wenigstens eines Scharnierlappens unter
Vorspannung anliegt.
Für Brillenfassungen sind Scharniere mit ineinander
greifenden Scharnierlappen bekannt, in deren Boh
rungen eine von einer Hülse umgebene Scharnierschrau
be angeordnet ist (DE-PS 11 17 911). Die Hülse be
steht aus plastischem Material. Die Länge der Hülse
ist um ein vorherbestimmtes Stück größer als die Ge
samtlänge der zugehörigen Bohrungen der Scharnier
lappen. Beim Zusammenschrauben des Brillenscharniers
wird die Hülse zwischen der Unterseite des Schrauben
kopfes und einer Stirnfläche des Scharnierlappens zu
sammengedrückt. Dadurch soll ein bestimmter Grad der
Reibung erzeugt werden.
Da die Hülse am Scharnierschraubenkopf anliegt, kann
sich die Scharnierverbindung bei Schwenkbewegungen
der am Scharnier befestigten Teile lockern. Da das
Bremsmoment zwischen den Scharnierhälften im wesent
lichen vom Anzugsmoment der Scharnierschraube abhängt,
kann es bei zu großem Anzugsmoment zu einem Blockieren
des Scharnieres kommen. Nach einer bestimmten Be
nutzungsdauer, aber auch bei zu geringem Anzugsmo
ment kann das Bremsmoment nicht mehr ausreichen, ein
Fallen des am Scharnier befestigten Brillenbügels
infolge der Wirkung der Schwerkraft zu verhindern.
Durch die DE-OS 20 39 455 ist ein Brillenscharnier
bekannt, bei dem in einem Scharnierlappen eine in
axialer Richtung geschlitzte, eine vorgegebene Vor
spannung aufweisende Hülse eingelegt ist. Die über
den Scharnierlappen überstehenden Stirnflächen der
Hülse liegen kraftschlüssig an den Stirnflächen
der benachbarten Scharnierlappen an. Das Reib
moment des Scharniers ist hierbei unabhängig vom
Anzugsmoment der Schraube. Das Reibmoment ist
durch die in radialer Richtung anliegende Hülse
bestimmt. Auch bei diesem bekannten Scharnier
kann es nach einiger Benutzungsdauer zu einem
"Fallen" des Bügels, d. h. zu einem Nachlassen des
Bremsmomentes kommen, da ein Bewegen der Hülse
in radialer Richtung nicht mehr möglich ist,
sobald die Scharnierschraube angezogen ist (das
Nachstellen der Scharnierschraube bewirkt eine
axiale Einspannung der Hülse).
Durch die US-PS 18 67 346 ist ein gangreguliertes,
für Fenster, Türen und dergleichen vorgesehenes
Scharnier mit in axialer Richtung federndem Element
bekannt. Auch hier ist das Reibmoment des Scharniers
unabhängig vom Anzugsmoment einer Schraube, jedoch
muß die Anzugskraft einer Schraube durch die äußeren
Scharnierlappen abgestützt werden, die dazu ent
sprechend fest sein müssen.
Weiterhin ist durch die DE-OS 28 28 908 ein Schar
nier bekannt, bei dem zwischen die Scharnieraugen
Kunststoffplättchen mit Kragenhülsen eingelegt
sind. Die Kragenhülsen können sich berühren
oder einstückig mit den Kunststoffplättchen
gebildet sein. Durch den axialen Schraubenanzug
soll die Einstellung der Gängigkeit erfolgen.
Hierbei ist aber der Auflagedruck der Brems
flächen vom Anzugsmoment der Scharnierschraube
abhängig. Außerdem dürfte eine Relativbewegung
zwischen den Kragenhülsen und dem äußeren
Scharnierlappen erfolgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Scharnier der eingangs genannten Art, bei dem das
Reibmoment des Scharniers unabhängig vom Anzugs
moment der Schraube ist, anzugeben, bei dem das
die Gängigkeit des Scharniers bestimmende Brems
moment über einen langen Zeitraum hinweg im we
sentlichen konstant ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge
löst, daß das Element federelastisch ist und
ein derartiges Element wenigstens zwischen dem
Scharnierlappen, in dem die Hülse angeordnet ist,
und dem oder den relativ zu diesem Scharnier
lappen bewegbaren, benachbarten Scharnierlappen
angeordnet ist und bezüglich der Scharnierschrau
benachse in axialer Richtung federnd an der Anlage
fläche anliegt.
Erfindungsgemäß befindet sich in einem Scharnierlappen
eine starre Hülse, die nach Anzug der Scharnierschraube
gegenüber dem bzw. den benachbarten Scharnierlappen bzw.
gegenüber der Scharnierschraube unbeweglich ist. Durch
die Hülse ist ein vom Anzugsmoment der Scharnierschraube
unabhängiger, konstanter Abstand zwischen den Elementen,
an denen die Hülse anliegt, festgelegt. Zwischen dem
Scharnierlappen, in dem die Hülse angeordnet ist, und
dem relativ zu diesem Scharnierlappen bewegbaren, benach
barten Scharnierlappen ist ein federelastisches Element
angeordnet, das sich im wesentlichen in radialer Richtung
erstreckt und auf der der Scharnierschraube abgewandten
Seite der Hülse befindet. Das federelastische Element
ist in einem Raum angeordnet, der sich in axialer Richtung
zwischen der (den) Anlagefläche(n) und z. B. dem
Niveau des an dem benachbarten Scharnierlappen anliegenden
Hülsenendes erstreckt. Die Höhe dieses Raumes ist so be
messen, daß das federelastische Element in axialer Richtung
bewegbar ist und weder von der Scharnierschraube noch von
den benachbarten Scharnierlappen eine Wirkung auf das feder
elastische Element ausgeübt wird. Das Bremsmoment, das
das federelastische Element auf den bzw. die Scharnier
lappen ausübt, ist somit allein von der Vorspannung ab
hängig, mit der das Element an der (den) Anlagefläche(n)
anliegt. Sobald die Scharnierschraube angezogen ist, er
gibt sich ein konstantes Bremsmoment, unabhängig davon,
ob die Scharnierschraube mit einem schwachen oder starken
Anzugsmoment montiert wurde. Im Unterschied zum Stand
der Technik kann die Fläche, über die die Hülse am be
nachbarten Scharnierlappen anliegt, so bemessen sein, daß
keine plastische Deformierung durch zu hohe Flächen
pressung erfolgt. Ein Blockieren des Scharniers aufgrund
eines zu großen Anzugsmomentes ist ausgeschlossen. Das
Bremsmoment und somit die Gängigkeit des Scharniers bleiben
über einen langen Zeitraum hinweg im wesentlichen konstant.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das
federelastische Element gegenüber einem Scharnierlappen
drehfest angeordnet und liegt unter Vorspannung an der
Anlagefläche des anderen Scharnierlappens an.
Bevorzugte Ausgestaltungen des federelastischen Elementes
sind in den Unteransprüchen 3 und 4 angegeben.
Die Anlagefläche, an der das federelastische Element an
liegt, verläuft nicht parallel zur Scharnierschraubenachse,
sondern in einem Winkel zu dieser. Nach einer bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung ist die Anlagefläche in
etwa senkrecht zur Scharnierschraubenachse orientiert.
In jedem Fall wirkt das federelastische Element im wesent
lichen in axialer Richtung auf die Anlagefläche.
In der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Unteran
spruch 7 ist das federelastische Element drehfest an der
Hülse angeordnet und insbesondere starr mit dieser ver
bunden. Hierdurch liegt das federelastische Element stets
im selben Bereich der Anlagefläche an dieser an.
In der in Unteranspruch 9 beanspruchten vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung kann die Hülse zwei feder
elastische Elemente aufweisen. In dieser Version wird
über jeweils eine Anlagefläche im Bereich jeder Stirn
fläche des Scharnierlappens, in den die Hülse eingelegt
ist, Druck und damit ein Bremsmoment auf den Scharnier
lappen ausgeübt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
ist die als Distanzteil wirkende Hülse nicht einstückig
gefertigt, vielmehr besteht sie aus einem Hülsengrund
körper und einem Ring, an dem das federelastische Element
angeformt bzw. mit dem dieses verbunden ist.
In einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfin
dung kann die Hülse an die Scharnierschraube angeformt
sein und einen Zylinderansatz bilden.
Das federelastische Element liegt - wie bereits be
schrieben - an wenigstens einer Anlagefläche an und bremst
den zugehörigen Scharnierlappen. Nach einer bevorzugten Aus
gestaltung der Erfindung ist zu diesem Zweck eine Ein
senkung in dem Scharnierlappen, in dem die Hülse eingelegt
ist, vorgesehen. In diesem Fall dient die Bodenfläche der
Einsenkung als Anlagefläche.
Die Einsenkung kann aber auch
teils im Scharnierlappen, in dem die Hülse eingelegt ist,
und teilweise im benachbarten Scharnierlappen oder voll
ständig in diesem Scharnierlappen vorgesehen sein.
Im zuletzt genannten Fall dient eine Stirnfläche des Schar
nierlappens mit eingelegter Hülse als Anlagefläche.
Im folgenden sollen anhand schematischer Skizzen Ausfüh
rungsbeispiele der erfindungsgemäßen Gangregulierung für
Scharniere erläutert werden. In sämtlichen Ausführungs
beispielen sind dreigeteilte Brillenscharniere oder Teile
davon dargestellt. In den Skizzen sind übereinstimmende
Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigt
Fig. 1 ein Brillenscharnier mit zweiteiliger Hülse
und angeformtem federelastischem Element,
Fig. 2 ein Brillenscharnier mit dreiteiliger Hülse,
Fig. 3
und 4 ein Brillenscharnier mit Gangregulierung ohne
Einsenkung im einteiligen Scharnierlappen,
jedoch mit Stützring und gestanzten Teller
federelementen,
Fig. 5 eine Aufsicht auf eine Tellerfeder mit Stütz
ring,
Fig. 6 einen Schnitt durch eine Tellerfeder mit
Stützring,
Fig. 7 einen Schnitt durch eine mittels Drehen und
Stanzen hergestellte Tellerfeder mit Stützring und
Hülse,
Fig. 8 einen Schnitt durch ein durch Drehen gefertigtes
Hülsenteil mit angeschweißter, durch Stanzen
hergestellter Tellerfeder mit Stützring,
Fig. 9 ein Brillenscharnier mit Gangregulierung mit
nur einem federelastischen Element,
Fig. 10 ein Brillenscharnier mit Gangregulierung mit
einer Wellfeder als federelastischem Element,
Fig. 11 eine Variante des in Fig. 9 dargestellten Brillen
scharniers mit zusätzlichem O-Ring.
Das in Fig. 1 dargestellte Brillenscharnier besteht im we
sentlichen aus einem mittleren Scharnierlappen 1, an dem
üblicherweise ein Brillenbügel befestigt ist, zwei benach
barten Scharnierlappen 2 und 3, die üblicherweise mit dem
Brillenmittelteil verbunden sind, sowie einer Scharnier
schraube 16. Grundsätzlich kann aber das Brillenmittelteil
auch am mittleren Scharnierlappen und der Brillenbügel an
den beiden benachbarten Scharnierlappen befestigt sein.
Im Scharnierauge des mittleren Scharnierlappens 1 ist eine
Hülse, die gemäß Fig. 1 aus zwei Teilen 5 und 6 besteht,
eingelegt. Die Hülsenteile 5, 6 liegen aneinander an und
stehen über dem mittleren Scharnierlappen 1 über, d. h.
die Länge der Hülse in Richtung der Scharnierschraubenachse
17 ist etwas größer als die Höhe h 1 des mittleren Scharnier
lappens 1. Die Hülse liegt mit ihren Stirnflächen an den
inneren Stirnflächen 12, 13 der benachbarten Scharnierlappen
2, 3 an.
Auf der der Schraube abgewandten Außenfläche der Hülse
sind zwei federelastische Elemente 7 im Bereich der Hülsen
stirnflächen angeformt. Hülsenteil 5 mit federelastischem
Element 7 bzw. Hülsenteil 6 mit federelastischem Element 7
sind durch Drehen hergestellt. Die federelastischen Elemente 7
liegen an je einer Anlagefläche 11 im Bereich der Stirn
flächen 8, 9 des mittleren Scharnierlappens unter Vor
spannung an. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Anlage
flächen 11 senkrecht zur Scharnierschraubenachse 17 ange
ordnet. Die Anlagenflächen 11 sind zudem rotationssymmetrisch
zu dieser Achse.
Jedes federelastische Element 7 erstreckt sich in radialer
Richtung in eine Einsenkung des mittleren Scharnierlappens 1.
In axialer Richtung erstreckt sich die Einsenkung zwischen
deren als Anlagefläche dienenden Bodenfläche und dem Niveau
des an dem benachbarten Scharnierlappen anliegenden Hülsen
endes (Stirnfläche). Einsenkung und federelastisches Element
sind so bemessen, daß eine axiale Bewegung des feder
elastischen Elementes möglich wäre. Zur Montage des vorge
schlagenen Scharnieres kann zunächst die Hülse 5, 6 mit den
federelastischen Elementen in den mittleren Scharnierlappen
eingelegt und dieser anschließend in das zweilappige
Scharnierteil eingesetzt werden. Schraube 16 wird durch die
Scharnieraugen bzw. durch die Hülse geführt und im Schar
nierlappen 2 verschraubt. Wegen der als Distanzelement wir
kenden Hülse 5, 6 kann der zweilappige Scharnierteil 2, 3
mit der Schraube 16 auf Block montiert werden, ohne daß
hierdurch das vom federelastischen Element ausgeübte
Bremsmoment beeinflußt wird.
In Fig. 2 ist ein Brillenscharnier mit einem dreiteiligen
Distanzteil dargestellt. An beiden Stirnflächen eines
Hülsengrundkörpers 4 schließen sich Tellerfedern an, die
aus einem Ring 14 mit angeformtem federelastischem
Element 7 bestehen. Ring 14 ist jeweils zwischen den Stirn
flächen des Hülsengrundkörpers 4 und des benachbarten
Scharnierlappens 2, 3 angeordnet. Durch den Zug der Scharnier
schraube sind die Tellerfedern drehfest mit dem zwei
teiligen Scharnierteil 2, 3 verbunden. Die Tellerfedern
bremsen mit Ringflächen in den Senkungen des einteiligen
Scharnierlappens.
In Fig. 3 ist ein Brillenscharnier mit Gangregulierung ohne
Einsenkung im einteiligen Scharnierlappen dargestellt.
Diese Ausführungsform ist einfach herstellbar und weist
ebenfalls einen Hülsengrundkörper 4 sowie zwei Teller
federn auf. Wie in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigt, ist jede
Tellerfeder jedoch von einem an die Tellerfeder ange
formten Stützring 15 umgeben. Der Außendurchmesser d 1
dieses Stützringes entspricht etwa dem Außendurchmesser
des mittleren Scharnierlappens 1. Die Höhe h 1 des mitt
leren Scharnierlappens 1 ist um mehr als die doppelte Höhe
h 2 des Stützringes 15 kleiner als die Länge h 3 der Hülse
(die ihrerseits aus Hülsengrundkörper 4 und den beiden
Ringen 14 besteht). Stützring 15 bewirkt, daß das Scharnier
gegen Inklinationen stabil bleibt.
In Fig. 4 ist eine der Fig. 3 ähnliche Variante darge
stellt, zur Erleichterung der Montage ist jedoch hierbei
die Hülse zweiteilig ausgebildet, wobei an jedes Hülsen
teil 5, 6 jeweils eine Tellerfeder 7 angeschweißt ist
(siehe Fig. 8).
In Fig. 9 ist ein Brillenscharnier mit Gangregulierung
dargestellt, wobei die Hülse nur ein federelastisches
Element aufweist. Die als Distanzteil wirkende Hülse und
das federelastische Element sind aus einem Stück gefertigt.
Aufgrund der einseitigen Ausführung und der damit möglichen
einstückigen Gestaltung ist diese Ausführungsform besonders
einfach zu montieren. Zudem bietet die einseitige Aus
führung die Möglichkeit, bei gleicher Querschnittsminderung
durch spanabhebende Senkungsherstellung größere, wenn
nötig, doppelt so große Druckkräfte zu installieren als bei
den zweiseitigen Versionen. Die nicht gesenkte Seite des
mittleren Scharnierauges, die durch die Feder gegen das
äußere Scharnierauge gedrückt wird, liegt im ganzen Durch
messer und ganzflächig auf. Diese Version ist daher sehr
stabil, abnutzungsarm und ergibt die kleinstmögliche
Toleranzsumme.
In Fig. 10 ist ein Brillenscharnier mit Gangregulierung
mit einer Wellfeder 10 als federelastischem Element dar
gestellt.
In Fig. 11 ist eine Variante des in Fig. 9 dargestellten
Brillenscharniers mit einem zusätzlichen O-Ring 18 gezeigt.
In diesem Fall ist nur ein Teil der Anlagefläche senkrecht
zur Scharnierschraubenachse 17 orientiert, während der
Teil, an dem der O-Ring 18 anliegt, schräg zur Scharnier
schraubenachse verläuft.
Fig. 7 zeigt eine Bremsbuchse als Drehteil mit freige
stanzten Federsegmenten.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß die vorgeschlagene
Gangregulierung für Scharniere, insbesondere Brillen
scharniere, einen spielfreien, über das ganze Brillenleben
anhaltenden Scharniergang aufweist, bei dem sich weder
ein Fressen an den Reibungsstellen und damit ein Blockieren
der Gelenkverbindung noch eine unerwünschte Leichtgängigkeit
der Brillenbügel ergibt. Die Gangregulierung weist vielmehr
einen gleichbleibenden Bewegungswiderstand auf.
Claims (16)
1. Gangregulierung für ein Scharnier - insbesondere ein
dreigeteiltes Brillenscharnier - mit wenigstens zwei
Scharnierlappen und einer Scharnierschraube, wobei
in einem Scharnierauge eines Scharnierlappens eine
die Scharnierschraube umgebende, starre Hülse ange
ordnet ist, die über diesen Scharnierlappen über
steht und an dem oder den benachbarten Scharnier
lappen so anliegt, daß sie sich mit diesem (diesen)
mitdreht, und wobei wenigstens ein Element vor
handen ist, das einer bezüglich der Scharnier
achse rotationssymmetrischen Anlagefläche wenigstens
eines Scharnierlappens unter Vorspannung anliegt,
dadurch gekennzeichnet, daß das Element feder
elastisch ist und ein derartiges Element wenigstens
zwischen dem Scharnierlappen (1), in dem die Hülse
(4, 5, 6, 14) angeordnet ist, und dem oder den relativ
zu diesem Scharnierlappen bewegbaren, benachbarten
Scharnierlappen (2, 3) angeordnet ist und bezüglich
der Scharnierschraubenachse (17) in axialer Richtung
federnd an der Anlagefläche (11) anliegt.
2. Gangregulierung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das federelastische Element (7) gegen
über einem Scharnierlappen (2, 3) drehfest angeordnet
ist.
3. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische Ele
ment (7) eine Tellerfeder ist.
4. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische
Element (7) ein Wellfeder-Ring ist.
5. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche(n) (11) in
etwa senkrecht zur Scharnierschraubenachse (17) an
geordnet ist (sind).
6. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß das federelastische Element
(7) mit der Hülse verbunden ist.
7. Gangregulierung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das federelastische Element (7) gegenüber
der Hülse (4, 5, 6, 14) drehfest an dieser angeordnet,
insbesondere starr mit der Hülse verbunden ist, wobei
das federelastische Element (7) an einer Anlagefläche
(11) im Bereich einer Stirnfläche (8, 9) des Scharnier
lappens (1), in dem die Hülse (4, 5, 6, 14) eingelegt ist,
anliegt.
8. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische Ele
ment (7) an die Hülse angeformt ist.
9. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Hülse (4, 5, 6, 14) zwei
federelastische Elemente (7) aufweist, und im Bereich
jeder Stirnfläche (8, 9) des Scharnierlappens (1), in
den die Hülse eingelegt ist, eine Anlagefläche (11)
vorgesehen ist, wobei an jeder Anlagefläche (11) je
weils ein federelastisches Element (7) anliegt.
10. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4, 14) aus
einem Hülsengrundkörper (4) und einem zwischen
dessen Stirnfläche und der Stirnfläche (8, 9) eines
benachbarten Scharnierlappens (2, 3) angeordneten Ring
(14) besteht, an den das federelastische Element (17)
angeformt bzw. mit dem es verbunden ist.
11. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse ein Zylinderan
satz an der Scharnierschraube (16) ist, der in mon
tiertem Zustand an dem Scharnierlappen (2) ansteht,
in den die Scharnierschraube (16) eingedreht ist.
12. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Scharnierlappen (1)
mit eingelegter Hülse und/oder wenigstens ein be
nachbarter Scharnierlappen (2, 3) eine konzentrisch
zur Bohrung der Scharnieraugen angeordnete Einsenkung
aufweist, in die das federelastische Element (7)
eingreift, derart, daß die Stirnfläche (8, 9) des
mittleren Scharnierauges (1) bzw. die Bodenfläche (11)
der Einsenkung im mittleren Scharnierauge (1) als
Anlagefläche dient.
13. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 1-12,
dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische
Element (7) von einem Stützring (15) umgeben ist,
dessen Außendurchmesser d 1 etwa dem des mittleren
Scharnierlappens (1) gleicht, wobei die Höhe h 1
des mittleren Scharnierlappens um mehr als die Höhe
h 2 des Stützringes kleiner ist als die Länge h 3
der Hülse.
14. Gangregulierung nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Stützring (15) mit der Hülse bzw.
dem Ring (14) starr verbunden ist.
15. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 1-14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse aus zwei Hülsen
teilen (5, 6) besteht, die in montiertem Zustand an
einander anliegen.
16. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 6-15, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Bereich, in dem das feder
elastische Element an der Hülse angeordnet ist, ein
O-Ring (18) angeordnet ist, der an der Hülse, am feder
elastischen Element und an dem Scharnierlappen anliegt,
an dem auch das federelastische Element unter Vor
spannung anliegt.
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