EP1420430A2 - Sealed circuit breaker with push-pull actuation - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a circuit breaker, in particular for use in an aerospace device, with a threaded collar attached to the switch housing and an approximately cylindrical one in a bore of the threaded collar slidably guided and partially protruding from the switch housing Actuator, the actuator with such Switching mechanism is mechanically connected by manual pressure or Tensile load of the actuator the switching mechanism between a Closed position and an open position is adjustable.
- circuit breakers are used particularly in aerospace engineering widely used and subject to national and international standards. As is known, there are single-pole designs, e.g. in DIN EN 2495, the MS 3320 (US) and VG 95345-6 are described, as well as multi-pole Designs for the simultaneous switching of multi-conductor networks, e.g. in the VG 95356-11 and AS 14154 (US) are described. Circuit breakers of this type are used in aircraft both in the cockpit area and outside the pressurized cabin, e.g. in the chassis, built-in. The circuit breakers used here must even under adverse environmental conditions such as changing atmospheric pressure and changing, especially low temperatures always functional stay. It is particularly important to ensure that the penetration of Condensed water and solid particles, e.g. Dust or soot in the switch housing is prevented.
- the invention has for its object to provide a circuit breaker which the disadvantages mentioned are avoided.
- the circuit breaker is easily actuated protected against splash and condensation water as well as against penetrating pollution.
- the sealing ring is advantageously already inserted in the Manufacture of the circuit breaker.
- the circuit breaker is therefore already before assembly, e.g. in an airplane, sealed on its own, causing possible sources of error due to incorrect storage or assembly errors.
- the sealing ring is also hidden in the threaded collar of the circuit breaker and thus protected against harmful external access.
- the sealing ring is in one An annular groove of the actuating element and is thus on the circumference of the actuating element kept slip-proof.
- the actuating element expediently comprises a base body, on the circumference of a marking ring and an inside of the housing end ring arranged therefrom are pushed on.
- the marking ring the one different coloring from the base body, in particular white, shows, is only visible from the outside when there is the actuating element and the associated switching mechanism in the open position are located.
- a switch position indicator is in the above Standards already described.
- the marking ring and the end ring will be used here advantageously to form the annular groove by spacing are pushed onto the base body and the sealing ring between them take up.
- circuit breaker 1 and 2 show a circuit breaker 1 for use in an air or Spacecraft is provided.
- circuit breaker 1 relevant standards DIN EN 2495, VG 95345-6, VG 95345-11, MS 3320 and AS 14154 are expressly referred to.
- the circuit breaker 1 comprises a switch housing 2 made of insulating material, from which protrudes at least one pair of connection contacts 3 and 4. By electrical Contacting the connection contacts 3 and 4 with those not shown Circuit breaker 1 becomes the conductor of a circuit to be protected as intended switched into the circuit to be protected.
- FIGS. 1 and 2 The circuit design of the circuit breaker 1 is shown in FIGS. 1 and 2 shown schematically.
- the contacts 3 and 4 are inside the Switch housing 2 connected via a current path 5, in which a trigger 6th and a switch contact 7 are integrated.
- the switch contact 7 In normal operation of the circuit breaker 1, the switch contact 7 is closed, see above that a current flow between the connection contacts 3 and 4 is made possible. at an electrical overload in the current path 5, the trigger 6 actuates an only indicated Switch mechanism 8.
- This switch mechanism 8 comprises a switch lock 9, which opens the switch contact 7.
- the circuit breaker 1 switches from the in 2 shown closed position in the open position shown in Fig. 1, in which the conductive connection between the connection contacts 3 and 4 is interrupted.
- Actuating element 10 which on one of the connection contacts 3 and 4 opposite housing top 11 partially from the switch housing 2 protrudes.
- the actuating element 10 is displaceable in one about hollow cylindrical threaded collar 12, which is not a closer shown external thread carries and, as in the above standards described, together with a fastening nut, not shown, for screwing of the circuit breaker on an installation plate, not shown is provided.
- the actuating element 10 is mechanically captive with the Switching mechanism 8 connected, in particular riveted and protrudes in that shown in Fig. 1 Open position further out of the switch housing 2 than in the in Fig. 2 shown closed position.
- the actuating element 10 with a circumference a base body 13 pushed marking ring 14, which with respect of the base body 13 is arranged such that it is only in the open position of the circuit breaker 1 is visible from the outside while in the closed position is covered by the threaded collar 12.
- the marking ring 14 has one 13 different coloring, in particular white, and serves thus for conspicuously identifying the switch position of the circuit breaker 1.
- the actuating element 10 is in a housing section in Open position or shown in the closed position.
- Threaded collar 12 is inserted.
- an annular gap 19 is formed.
- a sealing ring 21 is provided between the Wall 17 and the circumference 18 is arranged and thus sealing the annular gap 19 closes.
- the sealing ring 21 lies in an introduced into the circumference 18 An annular groove 22 and is thus fixed in position with respect to the actuating element 10 held. In other words, the sealing ring 21 is in motion of the actuating element 10 moves with respect to the threaded collar 12.
- to Forming the annular groove 22 is an end ring 23 in addition to the marking ring 14 in this way from the inside 24 of the actuating element 10 onto the base body 13 pressed that between the marking ring 14 and the end ring 23rd there is a distance in which the sealing ring 21 lies.
Landscapes
- Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schutzschalter, insbesondere für den Einsatz in einem Luft- oder Raumfahrtgerät, mit einem am Schaltergehäuse fixierten Gewindekragen und einem etwa zylindrischen, in einer Bohrung des Gewindekragens verschiebbar geführten und teilweise aus dem Schaltergehäuse herausragenden Betätigungselement, wobei das Betätigungselement derart mit einer Schaltmechanik mechanisch verbunden ist, dass durch manuelle Druck- oder Zugbelastung des Betätigungselements die Schaltmechanik zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verstellbar ist.The invention relates to a circuit breaker, in particular for use in an aerospace device, with a threaded collar attached to the switch housing and an approximately cylindrical one in a bore of the threaded collar slidably guided and partially protruding from the switch housing Actuator, the actuator with such Switching mechanism is mechanically connected by manual pressure or Tensile load of the actuator the switching mechanism between a Closed position and an open position is adjustable.
Derartige Schutzschalter werden insbesondere in der Luft- und Raumfahrttechnik vielfach eingesetzt und unterliegen nationalen und internationalen Normen. Bekanntermaßen existieren einpolige Bauformen, die z.B. in der DIN EN 2495, der MS 3320 (US) sowie der VG 95345-6 beschrieben sind, sowie mehrpolige Bauformen zum simultanen Schalten von Mehrleiternetzen, die z.B. in der VG 95356-11 und der AS 14154 (US) beschrieben sind. Schutzschalter dieser Art werden in Flugzeugen sowohl im Cockpit-Bereich als auch außerhalb der Druckkabine, z.B. im Fahrwerk, eingebaut. Die hier eingesetzten Schutzschalter müssen auch unter widrigen Umweltbedingungen wie wechselnden Atmosphärendruck und wechselnden, insbesondere niedrigen Temperaturen stets funktionstüchtig bleiben. Dabei ist in besonderem Maße darauf zu achten, dass ein Eindringen von Kondenswasser und Feststoffpartikeln, wie z.B. Staub oder Ruß, in das Schaltergehäuse verhindert ist.Such circuit breakers are used particularly in aerospace engineering widely used and subject to national and international standards. As is known, there are single-pole designs, e.g. in DIN EN 2495, the MS 3320 (US) and VG 95345-6 are described, as well as multi-pole Designs for the simultaneous switching of multi-conductor networks, e.g. in the VG 95356-11 and AS 14154 (US) are described. Circuit breakers of this type are used in aircraft both in the cockpit area and outside the pressurized cabin, e.g. in the chassis, built-in. The circuit breakers used here must even under adverse environmental conditions such as changing atmospheric pressure and changing, especially low temperatures always functional stay. It is particularly important to ensure that the penetration of Condensed water and solid particles, e.g. Dust or soot in the switch housing is prevented.
Aus der Norm VG 95345-23 ist bekannt, zur Abdichtung eines Schutzschalters im Bereich seines Betätigungselements eine zusätzliche Schutzkappe zu verwenden. Die Schutzkappe wird hierbei anstelle einer gewöhnlichen Befestigungsmutter am Gewindekragen des Schutzschalters angeschraubt und umfasst ein elastisches Dichtelement, das den aus dem Schaltergehäuse ragenden Teil des Betätigungselements entweder vollständig umhüllt oder sich nach Art einer Ringlamelle an den Umfang des Betätigungselements anschmiegt. In nachteiliger Weise ist das Dichtelement der bekannten Schutzkappen selbst stets ungeschützt an der sichtund berührbaren Oberfläche des Schutzschalters angeordnet. Das Dichtelement ist somit neben widrigen Umwelteinflüssen auch eventueller mechanischer Beanspruchung, z.B. durch ein Montagewerkzeug, ausgesetzt, so dass eine mechanische Beschädigung des Dichtelements nicht ausgeschlossen ist. Darüber hinaus ist der Schutzschalter stets nur dann abgedichtet, solange die Schutzkappe fest mit diesem verschraubt ist. Die ordnungsgemäße Funktion des Schutzschalters ist insbesondere nur dann gewährleistet, wenn die Montage der Schutzkappe ordnungsgemäß erfolgt.From the standard VG 95345-23 is known for sealing a circuit breaker in the To use an additional protective cap in the area of its actuating element. The protective cap is used instead of an ordinary fastening nut Threaded collar of the circuit breaker screwed and includes an elastic Sealing element, the part of the actuating element protruding from the switch housing either completely encased or like a ring lamella hugs the circumference of the actuator. This is disadvantageously Sealing element of the known protective caps themselves always unprotected on the view and accessible surface of the circuit breaker. The sealing element is therefore, in addition to adverse environmental influences, possible mechanical stress, e.g. exposed by an assembly tool so that a mechanical Damage to the sealing element is not excluded. Furthermore the circuit breaker is only sealed as long as the protective cap is tight is screwed to it. The proper functioning of the circuit breaker is in particular only guaranteed if the protective cap is properly installed he follows.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schutzschalter anzugeben, bei dem die genannten Nachteile vermieden sind.The invention has for its object to provide a circuit breaker which the disadvantages mentioned are avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach ist bei einem gattungsgemäßen Schutzschalter ein zwischen der Wand der im Gewindekragen des Schutzschalters vorgesehenen Bohrung und dem Umfang des Betätigungselementes angeordneter Dichtring vorgesehen, der den hier gebildeten Ringspalt abdichtet.This object is achieved according to the invention by the features of the claim 1. Then there is a between in a generic circuit breaker the wall of the hole provided in the threaded collar of the circuit breaker and the circumference of the actuating element arranged sealing ring is provided, which seals the annular gap formed here.
Durch den Dichtring ist der Schutzschalter auf einfache Weise betätigungsseitig gegen Spritz- und Kondenswasser sowie gegen eindringende Verschmutzung geschützt. Das Einsetzen des Dichtrings erfolgt vorteilhafterweise bereits bei der Herstellung des Schutzschalters. Der Schutzschalter ist somit bereits vor Montage, z.B. in einem Flugzeug, von sich aus abgedichtet, wodurch eventuelle Fehlerquellen durch falsche Lagerung oder Montagefehler vermieden werden. Der Dichtring ist des Weiteren im Gewindekragen des Schutzschalters verborgen und somit vor einem schädigenden äußeren Zugriff geschützt.Thanks to the sealing ring, the circuit breaker is easily actuated protected against splash and condensation water as well as against penetrating pollution. The sealing ring is advantageously already inserted in the Manufacture of the circuit breaker. The circuit breaker is therefore already before assembly, e.g. in an airplane, sealed on its own, causing possible sources of error due to incorrect storage or assembly errors. The sealing ring is also hidden in the threaded collar of the circuit breaker and thus protected against harmful external access.
In einer bevorzugten Ausführung des Schutzschalters liegt der Dichtring in einer Ringnut des Betätigungselements ein und ist somit am Umfang des Betätigungselements verrutschsicher gehalten. Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung des Schutzschalters. Äquivalentermaßen kann der Dichtring jedoch auch in einer alternativ im Gewindekragen angebrachten Nut einliegen und somit am Gewindekragen gehalten sein. Zweckmäßigerweise umfasst das Betätigungselement einen Grundkörper, auf den umfänglich ein Markierungsring und ein gehäuseinnenseitig davon angeordneter Endring aufgeschoben sind. Der Markierungsring, der eine gegenüber dem Grundkörper verschiedene Farbgebung, insbesondere weiß, aufweist, ist dabei nur stets dann von außen sichtbar, wenn sich das Betätigungselement und die damit verbundene Schaltmechanik in Öffnungsstellung befinden. Eine derartige Schaltstellungsanzeige ist in den oben genannten Normen bereits beschrieben. Der Markierungsring und der Endring werden hierbei vorteilhafterweise zur Bildung der Ringnut eingesetzt, indem sie mit Abstand auf den Grundkörper aufgeschoben sind und den Dichtring zwischen sich aufnehmen.In a preferred embodiment of the circuit breaker, the sealing ring is in one An annular groove of the actuating element and is thus on the circumference of the actuating element kept slip-proof. This enables a particularly simple manufacture of the circuit breaker. Equally, however, the sealing ring can also lie in an alternative groove in the threaded collar and thus on Threaded collar to be held. The actuating element expediently comprises a base body, on the circumference of a marking ring and an inside of the housing end ring arranged therefrom are pushed on. The marking ring, the one different coloring from the base body, in particular white, shows, is only visible from the outside when there is the actuating element and the associated switching mechanism in the open position are located. Such a switch position indicator is in the above Standards already described. The marking ring and the end ring will be used here advantageously to form the annular groove by spacing are pushed onto the base body and the sealing ring between them take up.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- Fig. 1
- in schematischer Darstellung einen Schutzschalter mit einem Betätigungselement für manuelle Druck-Zugbetätigung in Öffnungsstellung,
- Fig. 2
- in einer Darstellung gemäß Fig. 1 den Schutzschalter in Schließstellung,
- Fig. 3
- in einem schematischen Querschnitt durch das Schaltergehäuse des Schutzschalters gemäß Fig. 1 das Betätigungselement in Öffnungsstellung und
- Fig. 4
- in einer Darstellung gemäß Fig. 3 das Betätigungselement in Schließstellung.
- Fig. 1
- a schematic representation of a circuit breaker with an actuating element for manual push-pull actuation in the open position,
- Fig. 2
- 1 the circuit breaker in the closed position,
- Fig. 3
- in a schematic cross section through the switch housing of the circuit breaker according to FIG. 1, the actuating element in the open position and
- Fig. 4
- 3 shows the actuating element in the closed position.
Entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Corresponding parts are identified in the figures with the same reference symbols.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Schutzschalter 1, der zum Einsatz in einem Luftoder Raumfahrtgerät vorgesehen ist. Auf den Offenbarungsgehalt der für einen solchen Schutzschalter 1 relevanten Normen DIN EN 2495, VG 95345-6, VG 95345-11, MS 3320 und AS 14154 wird ausdrücklich Bezug genommen.1 and 2 show a circuit breaker 1 for use in an air or Spacecraft is provided. On the revelation content of one such circuit breaker 1 relevant standards DIN EN 2495, VG 95345-6, VG 95345-11, MS 3320 and AS 14154 are expressly referred to.
Der Schutzschalter 1 umfasst ein Schaltergehäuse 2 aus Isolierstoff, aus welchem
mindestens ein Paar von Anschlusskontakten 3 und 4 herausragt. Durch elektrische
Kontaktierung der Anschlusskontakte 3 und 4 mit den nicht näher dargestellten
Leitern eines zu schützenden Stromkreises wird der Schutzschalter 1 bestimmungsgemäß
in den zu schützenden Stromkreis hineingeschaltet.The circuit breaker 1 comprises a
Der schaltungstechnische Aufbau des Schutzschalters 1 ist in den Fig. 1 und 2
schematisch dargestellt. Die Anschlusskontakte 3 und 4 sind im Inneren des
Schaltergehäuses 2 über einen Strompfad 5 verbunden, in welchen ein Auslöser 6
sowie ein Schaltkontakt 7 eingebunden sind.The circuit design of the circuit breaker 1 is shown in FIGS. 1 and 2
shown schematically. The
Im Normalbetrieb des Schutzschalters 1 ist der Schaltkontakt 7 geschlossen, so
dass ein Stromfluss zwischen den Anschlusskontakten 3 und 4 ermöglicht ist. Bei
einer elektrischen Überlast im Strompfad 5 betätigt der Auslöser 6 eine nur angedeutete
Schaltmechanik 8. Diese Schaltmechanik 8 umfasst ein Schaltschloss 9,
welches den Schaltkontakt 7 öffnet. Der Schutzschalter 1 schaltet dabei von der in
Fig. 2 dargestellten Schließstellung in die in Fig. 1 dargestellte Öffnungsstellung,
in welcher die leitende Verbindung zwischen den Anschlusskontakten 3 und 4
unterbrochen ist.In normal operation of the circuit breaker 1, the
Zur manuellen Betätigung des Schutzschalters 1 weist dieser ein etwa zylinderförmiges
Betätigungselement 10 auf, welches an einer zu den Anschlusskontakten
3 und 4 entgegengesetzten Gehäuseoberseite 11 teilweise aus dem Schaltergehäuse
2 herausragt. Das Betätigungselement 10 ist dabei verschiebbar in einem
etwa hohlzylindrischen Gewindekragen 12 geführt, welcher ein nicht näher
dargestelltes Außengewinde trägt und, wie in den oben genannten Normen näher
beschrieben, zusammen mit einer nicht dargestellten Befestigungsmutter zur Verschraubung
des Schutzschalters an einer nicht dargestellten Installationsplatte
vorgesehen ist. Das Betätigungselement 10 ist mechanisch unverlierbar mit der
Schaltmechanik 8 verbunden, insbesondere vernietet und ragt in der in Fig. 1 dargestellten
Öffnungsstellung weiter aus dem Schaltergehäuse 2 heraus als in der in
Fig. 2 dargestellten Schließstellung. Zur Kenntlichmachung der Schalterstellung
des Schutzschalters 1 ist das Betätigungselement 10 mit einem umfänglich auf
einen Grundkörper 13 aufgeschobenen Markierungsring 14 versehen, der bezüglich
des Grundkörpers 13 derart angeordnet ist, dass er nur in der Öffnungsstellung
des Schutzschalters 1 von außen sichtbar ist, während er in der Schließsteliung
vom Gewindekragen 12 überdeckt wird. Der Markierungsring 14 besitzt eine
vom Grundkörper 13 verschiedene Farbgebung, insbesondere weiß, und dient
somit zur auffälligen Kenntlichmachung der Schaltstellung des Schutzschalters 1.
Durch manuelle Druckausübung auf das Betätigungselement 10 ist dieses von der
Öffnungsstellung in die Schließstellung verfahrbar, wobei über Zusammenwirkung
des Betätigungselements 10 mit der Schaltmechanik 8 der Schaltkontakt 7 geschlossen
wird. Ebenso ist das Betätigungselement 10 durch manuelle Zugbelastung
aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung zurückstellbar, wobei über
Vermittlung der Schaltmechanik 8 der Schaltkontakt 7 wiederum geöffnet wird.For manual actuation of the circuit breaker 1, this has an approximately cylindrical shape
Actuating
In den Fig. 3 und 4 ist das Betätigungselement 10 in einem Gehäuseschnitt in
Öffnungsstellung bzw. in Schließstellung dargestellt. Hierin ist insbesondere erkennbar,
dass das Betätigungselement 10 in einer Bohrung 15 des mittels einer
Nut-und-Feder-Konstruktion 16 formschlüssig am Schaltergehäuse 2 fixierten
Gewindekragens 12 einliegt. Infolge des für die Beweglichkeit des Betätigungselements
10 gegenüber dem Gewindekragen 12 erforderlichen Spiels wird zwischen
der Wand 17 der Bohrung 15 und dem Umfang 18 des Betätigungselements
10 ein Ringspalt 19 gebildet. Um ein Eindringen von Wasser oder Verschmutzungspartikeln
durch den Ringspalt 19 in den Innenraum 20 des Schaltergehäuses
2 zu verhindern, ist ein Dichtring 21 vorgesehen, der zwischen der
Wand 17 und dem Umfang 18 angeordnet ist und den Ringspalt 19 somit dichtend
verschließt. Der Dichtring 21 liegt dabei in einer in den Umfang 18 eingebrachten
Ringnut 22 ein und ist somit bezüglich des Betätigungselements 10 positionsfest
gehalten. Mit anderen Worten wird der Dichtring 21 bei einer Bewegung
des Betätigungselements 10 bezüglich des Gewindekragens 12 mitbewegt. Zur
Bildung der Ringnut 22 ist zusätzlich zu dem Markierungsring 14 ein Endring 23
derart von der Innenseite 24 des Betätigungselements 10 her auf den Grundkörper
13 aufgepresst, dass zwischen dem Markierungsring 14 und dem Endring 23
ein Abstand besteht, in welchem der Dichtring 21 einliegt. 3 and 4, the actuating
- 11
- Schutzschalterbreaker
- 22
- Schaltergehäuseswitch housing
- 3,43.4
- Anschlusskontaktconnection contact
- 55
- Strompfadcurrent path
- 66
- Auslösertrigger
- 77
- Schaltkontaktswitching contact
- 88th
- Schaltmechanikswitching mechanism
- 99
- Schaltschlossswitch lock
- 1010
- Betätigungselementactuator
- 1111
- GehäuseoberseiteHousing top
- 1212
- Gewindekragenthreaded collar
- 1313
- Grundkörperbody
- 1414
- Markierungsringmarking ring
- 1515
- Bohrungdrilling
- 1616
- Nut-und-Feder-KonstruktionGroove and spring construction
- 1717
- Wandwall
- 1818
- Umfangscope
- 1919
- Ringspaltannular gap
- 2020
- Innenrauminner space
- 2121
- Dichtringseal
- 2222
- Ringnutring groove
- 2323
- Endringend ring
- 2424
- Innenseiteinside
Claims (3)
gekennzeichnet durch
einen den zwischen der Wand (17) der Bohrung (15) und dem Umfang (18) des Betätigungselements (10) gebildeten Ringspalt (19) abdichtenden Dichtring (21).Circuit breaker (1) with a threaded collar (12) fixed to the switch housing (2) and an approximately cylindrical actuating element (10), which is slidably guided in a bore (15) of the threaded collar (12) and partially protrudes from the switch housing (2), the Actuating element (10) is mechanically connected to a switching mechanism (8) such that the switching mechanism (8) can be adjusted between a closed position and an open position by manual pressure or tensile loading of the actuating element (10),
marked by
one between the wall (17) of the bore (15) and the circumference (18) of the actuating element (10) formed sealing ring (19) sealing ring (21).
dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (21) in einer Ringnut (22) des Betätigungselements (10) einliegt.Circuit breaker (1) according to claim 1,
characterized in that the sealing ring (21) lies in an annular groove (22) of the actuating element (10).
dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (10) einen Grundkörper (13), einen umfänglich auf den Grundkörper (13) aufgeschobenen Markierungsring (14) und einen umfänglich auf den Grundkörper (13) aufgeschobenen, bezüglich des Markierungsrings (14) gehäuseinnenseitig angeordneten Endring (23) umfasst, wobei der Markierungsring (14) und der Endring (23) mit Abstand zueinander angeordnet sind, und der Dichtring (21) zwischen dem Markierungsring (14) und dem Endring (23) einliegt.Circuit breaker (1) according to one of claims 1 or 2,
characterized in that the actuating element (10) has a base body (13), a marking ring (14) pushed onto the base body (13) circumferentially and an end ring (23) arranged inside the housing with respect to the marking ring (14) ), wherein the marking ring (14) and the end ring (23) are arranged at a distance from one another, and the sealing ring (21) lies between the marking ring (14) and the end ring (23).
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