JP4055222B2 - Valve opening / closing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中心軸回りに回転する回転体の表面に弁軸を中心軸に直交して取付けられた弁を、この弁と回転体を覆うケーシングの外側から開閉する弁開閉装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
製鉄・金属溶解等に使用される高炉等の竪型炉では、炉頂部から原料を炉内に装入するためのベルなし炉頂装入装置が設けられている。図9は従来用いられている弁開閉装置を備えたベルなし炉頂装入装置分配シュート駆動装置の縦断面図を示す。1は分配シュート駆動装置ケーシングで、炉頂に設けられた原料分配シュート6を傾動駆動する減速機2を覆っている。旋回テーブル3は中心軸Sを中心に回転する段付円筒状の構造物で減速機2を載置している。4は冷却パネルで分配シュート駆動装置内部を冷却する。5は原料分配シュート6に冷却水を供給する配管であり、7はこの配管5に設けられた弁で、弁軸7aに設けられたハンドル8により開閉される。弁7の開閉はハンドル8の90度ごとの回転で開より閉、閉より開となる。ハンドル8は十字形をしており、この間に駆動装置ケーシング1を貫通して操作棒9を挿入して弁7の開閉が行われる。原料分配シュート6は頂部より投入される原料を炉内に均等に分散する装置で中心軸Sを中心に回転およびTを中心に傾動する。
【0003】
図10は弁開閉機構の詳細図である。
弁7は旋回テーブル3の円筒面に弁軸7aが中心軸Sに直角となるように取付けられている。この弁軸7aに平面形状が十字形のハンドル8が直交して固定されている。この十字形の間に操作棒9が出入りできるように分配シュート駆動装置ケーシング1を貫通して設けられている。操作棒9は弁7を開閉するときはハンドル8の十字形の間に挿入され、開閉しないときはハンドル8より手前まで引き抜かれている。ハンドル8を含む弁7は旋回テーブル3とともに中心軸Sの回りに回転している。
【0004】
図11は弁7の開閉動作を説明する図である。
直線矢印は中心軸Sの方向に向いてハンドル8を見たときのハンドル8の回転方向を示す。操作棒8は分配シュート駆動装置ケーシング1に取付けられている。ハンドル8の十字形の先端をA〜Dとし、AとCが上のときは弁7は閉、BとDが上のときは開とする。弁7を開とするため操作棒9を十字形の間を貫通して少し奥まで移動すると、ハンドル8が中心軸Sの回りを旋回してきてN1の状態となる。次にN2の状態となり、矢印のように反時計回りに45度回転し、N3の状態で90度回転する。このとき十字形の上部はBとなり弁7は開となる。この状態から閉にするときは、操作棒9をそのままにしておけば、次にハンドル8が旋回してきたとき、N1〜N3の動作を繰り返し、閉となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように弁は開→閉→開→閉→開を繰り返すため、分配シュート駆動装置ケーシング1の外側からでは弁の開閉状態がわからなくなるという問題があった。このため十字形ハンドル8に開閉の印を付け、さらに分配シュート駆動装置ケーシング1に覗き窓を付けるという工夫もなされたが、分配シュート駆動装置ケーシング1内は塵埃が多い雰囲気であり、また内部の駆動装置2の機械部品の潤滑のために油脂が飛散して覗き窓に付着するため、弁7の開閉状態を分配シュート駆動装置ケーシング1の外側から確認することは困難であった。また操作棒9をハンドル8を回転する位置まで挿入したままにしておくと、常に弁の開閉動作を繰り返すという問題があった。
【0006】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明は、ケーシングの外側から内部の弁の開閉状態を確実に判別できる装置とし、さらに弁を開または閉に操作しそのまま放置してもその状態を保持する弁開閉装置を提供することを目的とする。また誤って開閉の両動作を同時にしても装置に支障をきたさない弁開閉装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明では、中心軸回りを回転する回転体の表面に弁軸が前記中心軸に直角に取付けられた弁であって、この弁と前記回転体はケーシングで囲まれており、このケーシングの外側より前記弁軸を回転して前記弁を開閉する弁開閉装置において、前記弁軸には弁軸方向に見て2辺の長さkがほぼ等しいL字形のハンドルがその2辺の交点に弁軸が固定された状態で取付けられており、前記弁軸と平行に前記ケーシングを貫通して2本の操作棒が前記ハンドルを越える位置まで往復動可能に設けられており、前記2本の操作棒は前記中心軸に平行な方向で前記弁軸を挟んで前記kより短い等距離mの位置に取付けられている。
【0008】
本発明の動作を図2〜図5により説明する。図2に示すように、弁棒にはL字形のハンドルが2辺の交点で結合されており、弁軸の位置を挟んで中心軸S方向にmの位置に操作棒が弁軸に平行に2本取付けられ、弁軸方向に往復動できるようになっている。図3でN1の状態を弁閉とし、N3の状態を開とする。なおこの逆としてもよい。弁およびハンドルは回転体により直線の矢印方向に回転しているとする。この弁閉の状態で図3で上方の操作棒をハンドルを越える位置まで挿入すると、弁の回転によりN1の状態になり、N2のように回転してN3の弁開の状態になる。操作棒を挿入した状態にしておけば弁は開の状態を維持している。故に上部操作棒が挿入されていれば弁は開となっていることが外部からでも分かる。弁を開より閉にするときは、上方の操作棒を抜いて下方の操作棒を挿入する。図5はこの状態を示しており、下方の操作棒によりN2で示すように、開とするときと反対方向に回り、N3の閉の状態となる。このまま操作棒を挿入しておいても弁は閉の状態を維持する。故に下方の操作棒が挿入されていると弁は閉であることが外部から分かる。
【0009】
請求項2の発明では、前記2本の操作棒は、前記中心軸に平行な同一線上に設けられている。
【0010】
操作棒が図2で示すように中心軸Sに平行な同一の線上にあると、操作もし易く、またいずれが挿入されているのか見やすい。しかし同一線上になくても弁の開閉操作は可能である。
【0011】
請求項3の発明では、前記2本の操作棒は、前記中心軸に平行な別々の線と交差し、この2本の平行な線は、前記中心軸を中心としこの中心から前記ハンドルと前記弁軸の交点までの距離rを半径とする円周に沿った方向に離れており、
一方の操作棒によりハンドルが回転している間における該ハンドルの移動範囲の外側に、他方の操作棒の往復動範囲全体が位置し、
前記他方の操作棒によりハンドルが回転している間における該ハンドルの移動範囲の外側に、前記一方の操作棒の往復動範囲全体が位置する。
【0012】
2本の操作棒を誤って同時に挿入してしまうと、ハンドルを破損してしまう。これを避けるため、一方の操作棒によりハンドルが回転している間における該ハンドルの移動範囲の外側に、他方の操作棒の往復動範囲全体が位置し、前記他方の操作棒によりハンドルが回転している間における該ハンドルの移動範囲の外側に、前記一方の操作棒の往復動範囲全体が位置する。これにより誤って2本挿入してもハンドルを破損することはない。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態の弁開閉装置を備えたベルなし炉頂装入装置分配シュート駆動装置の縦断面図である。1は分配シュート駆動装置ケーシングで、炉頂に設けられた原料分配シュート6を傾動駆動する減速機2を覆っている。旋回テーブル(回転体)3は中心軸Sを中心に回転する段付円筒状の構造物で、減速機2をその段部に載置している。4は冷却パネルなどで構成される冷却機構で分配シュート駆動装置内部を冷却する。5は分配シュート6に冷却水を供給する配管であり、7はこの配管5に設けられた弁で、弁軸7aに設けられたハンドル18により開閉される。弁7の開閉はハンドル18の90度の回転で開より閉(または閉より開)、この逆回り90度の回転で閉より開(または開より閉)となる。ハンドル18はL字形をしており、このL字形間に分配シュート駆動装置ケーシング1を貫通して2本の操作棒9a,9bを挿入して弁7の開閉が行われる。原料分配シュート6は頂部より投入される原料を炉内に均等に分散する装置で中心軸Sを中心に回転およびTを中心に傾動する。
【0014】
図2は弁開閉装置の詳細を示す図である。弁7は旋回テーブル3の円筒面に弁軸7aが中心軸Sに直角になるように取付けられている。この弁軸7aに平面形状がL字形のハンドル18が直交して固定されている。このL字形の間に2本の操作棒9a,9bが、弁軸7aを中心として中心軸Sに平行な線U上に(図2で上下方向に)等距離mで、弁軸7aに平行に分配シュート駆動装置ケーシング1を貫通して往復動可能に取付けられている。L字形の2辺の長さは等しくkで表す。また2辺の交点pに弁軸7aが取付けられている。ハンドル18が弁軸7aに取付けられている位置は中心軸Sより半径rの位置であり、旋回テーブル3の回転によりハンドル18は半径rの円周R上を回転する。ハンドル18のL字形の各辺の端部は、末広がりの傾斜部qを有し、この傾斜部qによりハンドル18を確実に90度単位で回転するようになっている。なおこの傾斜部qは十字形ハンドル8にも用いられている。なお距離mは辺の長さkより短く、図3に示すように交点pより傾斜部qの開始位置までの長さにするとよい。
【0015】
各操作棒9a,9bは、その先端がハンドル18を越えて中心軸S側へ挿入された挿入状態と、ハンドル18の手前の位置までで停止している非挿入状態の2つの状態があり、この両状態のいずれかが弁開(または閉)、他が弁閉(または開)に対応する。以下これを図2〜図5を用いて説明する。図2は上方の操作棒9aが挿入状態で、下方の操作棒9bが非挿入状態を示す。図2の左側のようにL字のA端が水平左側でB端が下方のとき弁7は開とする。また図3のN1に示すようにA端が上方でB端が水平左側のとき弁7は閉とする。
【0016】
図3は弁7が閉のとき、図2に示す状態に操作棒9a,9bを設定して開にする動作を説明する図である。図3において、直線矢印はハンドル18の旋回方向を示す。操作棒9aは旋回方向には固定である。図2に示すように操作棒9aを挿入状態、操作棒9bを非挿入状態とすると、閉状態のハンドル18と操作棒9aの関係はどの旋回位置で挿入されても、1回転旋回するうちにN1状態となる。この状態で旋回が進とN2に示すように、ハンドル18は反時計回りに回転してゆき、90度回転してN3の状態になる。これは図2に示すように弁開の状態である。この開の状態となると操作棒9aはハンドル18を回転させる力を失い、ハンドル18が何度旋回してきてもN3の状態を保持する。これにより操作弁9aが挿入状態で、操作弁9bが非操作状態であれば、弁7は開であることが判る。
【0017】
図4は上方の操作棒9aが非挿入状態で、下方の操作棒9bが挿入状態を示す。このとき弁7は左側に示すようにA端が上方でB端が水平左側で閉とする。図5は弁7が開のとき、図4に示す状態に操作棒9a,9bを設定して閉にする動作を説明する図である。図5において、直線矢印はハンドル18の旋回方向を示す。操作棒9bは旋回方向には固定である。図4に示すように操作棒9aを非挿入状態、操作棒9bを挿入状態とすると、開状態のハンドル18と操作棒9bの関係はどの旋回位置で挿入されても、1回転旋回するうちにN1状態となる。この状態で旋回が進とN2に示すように、ハンドル18は時計回りに回転してゆき、90度回転してN3の状態になる。これは図4に示すように弁閉の状態である。この閉の状態となると操作棒9bはハンドル18を回転させる力を失い、ハンドル18が何度旋回してきてもN3の状態を保持する。これにより操作弁9aが非挿入状態で、操作弁9bが操作状態であれば、弁7は閉であることが判る。
【0018】
以上の説明は、図2に示すようにL字のA端が水平左側でB端が下方のとき弁7は開とし、図4に示すようにA端が上方でB端が水平左側のとき弁7は閉であるとし、ハンドル18の旋回方向は、図3、図5の直線矢印で示す方向とした場合であるが、これと異なる設定をしても同様な結論が得られる。
【0019】
次に第2実施形態を説明する。
第1実施形態では、誤って両操作棒9a,9bを同時に挿入状態にした場合、弁開閉装置が破損する恐れがある。両者の間にインターロック機構を設け、一方を挿入すると、他方が引き出されるようにすればよい。しかしこのようなインターロック機構は複雑であり、それ自身故障する可能性もある。第2実施形態は両操作棒9a,9bの相対配置を変えることにより弁開閉装置の損傷を防止するようにしたものである。
【0020】
図6は第2実施形態の操作棒9a,9bの配置を示す図である。本実施形態は操作棒9a,9bの配置以外は第1実施形態と同一である。図6において中心軸Sは図1に示した旋回テーブル3の回転中心軸であり、縦線V,Wはこの中心軸Sに平行な線である。またL字形の2辺の交点pを通る横線Rは、図2で説明したハンドル18の旋回軌道を示し、中心軸Sから半径rで描かれる円周である。操作棒9aは縦線V上で、横線Rから傾斜部qが開始されるまでの長さmだけ上方の位置に設けられる。また操作棒9bは縦線W上で、横線Rから下方に長さmの位置に設けられる。縦線Vと縦線Wの横線R方向の距離dは次の式(1)で表される。
【0021】
d=k+a+b …(1)
ここで、kはL字形のハンドル18の辺の長さで2辺の交点pから先端までの長さ、aは操作棒9a,9bの直径、bはL字形の辺の幅の1/2の長さである。
【0022】
このように配置された操作棒9a,9bを同時に挿入状態とした場合の動作を図7と図8により説明する。図7は閉の弁を開にする動作を示し、図8は開の弁を閉にする動作を示す。操作棒9a,9bが図6に示す配置であれば同時に挿入状態にしても弁7の開閉動作に支障をきたさない。ただしこの同時挿入状態を持続していると、旋回テーブル3が1旋回する度に開から閉に、または閉から開を繰り返すことになる。このため同時挿入状態となったら速やかに何れかを非挿入状態とする必要がある。
【0023】
なお、L字形ハンドル18自身は、重心位置の関係で回転軸回りに偏心荷重を持っている。通常は弁装置の開閉動作にはある程度の回転トルクが必要であるため、自然に弁装置が開閉することはないが、開閉トルクが極端に小さい弁装置の場合に、旋回テーブル3の旋回動作やその他の動作により発生する振動などにより、弁装置が自然に動作してしまうこともある。このような場合は、偏心荷重を補償するだけのカウンターウエイトを、操作棒9a,9bと干渉しないL字形ハンドル18の位置に設けることにより、弁装置が自然に動作することを防ぐことが可能である。しかしこのように弁装置が自然に動作する可能性のある場合でも、操作棒9a,9bの何れかを挿入状態としておくことにより、その挿入状態が表す弁の開、または閉の状態を保持することができる。
【0024】
以上の実施形態の説明では、弁装置の弁軸を水平としているが、弁軸を垂直または斜めに配置しても、操作棒の配置を弁開閉ハンドルの姿勢に対応するようにすれば、実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0025】
【発明の効果】
上述したように、本発明の弁開閉装置は、L字形のハンドルと2本の操作棒を設けることにより、閉鎖空間に設けられた弁の操作を外側から確実に実施でき、さらに操作棒の挿入状態を外部から監視することにより、弁の開閉状態を確実に認識できる。また、2つの操作棒をずらして配置することにより、誤操作で2つの操作棒を同時に挿入状態にしても、装置の損傷を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の構成図である。
【図2】第1実施形態の弁開閉装置の詳細図で弁開の状態を示す。
【図3】第1実施形態の弁が閉より開になる動作を説明する図である。
【図4】第1実施形態の弁開閉装置の詳細図で弁閉の状態を示す。
【図5】第1実施形態の弁が開より閉になる動作を説明する図である。
【図6】第2実施形態のL字形ハンドルと操作棒の関係を示す図である。
【図7】第2実施形態の弁が閉より開になる動作を説明する図である。
【図8】第2実施形態の弁が開より閉になる動作を説明する図である。
【図9】従来のベルなし炉頂装入装置の構成図である。
【図10】従来の弁開閉装置の詳細図である。
【図11】従来の弁が閉より開になる動作を説明する図である。
【符号の説明】
1 駆動装置ケーシング
2 減速機
3 旋回テーブル
4 水冷パネル
5 配管
6 原料分配シュート
7 弁
7a 弁軸
8,18 ハンドル
9,9a,9b 操作棒[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve opening / closing device that opens and closes a valve mounted on the surface of a rotating body rotating around a central axis from the outside of a casing that covers the valve shaft and the rotating body.
[0002]
[Prior art]
In vertical furnaces such as blast furnaces used for iron making, metal melting, etc., a bell-less furnace top charging device is provided for charging raw materials into the furnace from the furnace top. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a bell-less furnace top charging device / distribution chute driving device equipped with a valve opening / closing device used conventionally.
[0003]
FIG. 10 is a detailed view of the valve opening / closing mechanism.
The
[0004]
FIG. 11 is a diagram illustrating the opening / closing operation of the
The straight arrow indicates the direction of rotation of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, since the valve is repeatedly opened, closed, opened, closed, and opened, there is a problem that the open / closed state of the valve cannot be determined from the outside of the distribution chute
[0006]
The present invention has been made to solve such problems. That is, the present invention provides a device that can reliably determine the open / close state of an internal valve from the outside of the casing, and further provides a valve open / close device that maintains the state even when the valve is opened or closed and left as it is. With the goal. It is another object of the present invention to provide a valve opening / closing device that does not interfere with the device even if both opening and closing operations are mistakenly performed simultaneously.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a valve having a valve shaft attached to a surface of a rotating body rotating around a central axis at a right angle to the central axis, the valve and the rotating body being a casing. In the valve opening / closing device that opens and closes the valve by rotating the valve shaft from the outside of the casing, the valve shaft has an L-shape having substantially the same two side lengths k as viewed in the valve shaft direction. The handle is attached with the valve shaft fixed at the intersection of the two sides, and passes through the casing in parallel with the valve shaft so that the two operating rods can reciprocate to a position beyond the handle. The two operating rods are attached at positions equidistant m shorter than k across the valve shaft in a direction parallel to the central axis.
[0008]
The operation of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, an L-shaped handle is coupled to the valve stem at the intersection of two sides, and the operating rod is parallel to the valve shaft at a position of m in the direction of the central axis S across the position of the valve shaft. Two are attached and can reciprocate in the valve shaft direction. In FIG. 3, the state of N1 is closed and the state of N3 is open. The reverse is also possible. It is assumed that the valve and the handle are rotated in the direction of a straight arrow by the rotating body. When the upper operating rod in FIG. 3 is inserted to a position beyond the handle in this valve closed state, the valve is rotated to N1 state, and is rotated like N2 to be N3 valve open state. If the operation rod is inserted, the valve is kept open. Therefore, it can be seen from the outside that the valve is open if the upper operating rod is inserted. When closing the valve from the open position, the upper operating rod is pulled out and the lower operating rod is inserted. FIG. 5 shows this state, and as indicated by N2 by the lower operating rod, it rotates in the opposite direction to the open state, and N3 is closed. Even if the operating rod is inserted as it is, the valve remains closed. Therefore, it can be seen from the outside that the valve is closed when the lower operating rod is inserted.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, the two operation bars are provided on the same line parallel to the central axis.
[0010]
When the operating rod is on the same line parallel to the central axis S as shown in FIG. 2, it is easy to operate and it is easy to see which is inserted. However, the valve can be opened and closed even if they are not on the same line.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, the two operation bars intersect with separate lines parallel to the central axis, and the two parallel lines are centered on the central axis and the handle and the handle are separated from the center. Separated in a direction along the circumference having a radius r to the intersection of the valve shafts,
While the handle is rotated by one operating rod, the entire reciprocating range of the other operating rod is located outside the moving range of the handle,
The entire reciprocating range of the one operating rod is located outside the moving range of the handle while the handle is rotated by the other operating rod .
[0012]
If two operating bars are accidentally inserted at the same time, the handle will be damaged. In order to avoid this, the entire reciprocating range of the other operating rod is located outside the moving range of the handle while the handle is rotated by one operating rod, and the handle is rotated by the other operating rod. The entire reciprocating range of the one operating rod is located outside the range of movement of the handle during This prevents the handle from being damaged even if two are inserted by mistake.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a bell-less furnace top charging device distribution chute driving device equipped with a valve opening / closing device according to a first embodiment of the present invention.
[0014]
FIG. 2 is a diagram showing details of the valve opening and closing device. The
[0015]
Each
[0016]
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of setting the
[0017]
FIG. 4 shows the
[0018]
In the above description, when the L-shaped A end is horizontal left and the B end is downward as shown in FIG. 2, the
[0019]
Next, a second embodiment will be described.
In the first embodiment, if both operating
[0020]
FIG. 6 is a view showing the arrangement of the operation bars 9a and 9b of the second embodiment. The present embodiment is the same as the first embodiment except for the arrangement of the
[0021]
d = k + a + b (1)
Here, k is the length of the side of the L-shaped
[0022]
The operation when the
[0023]
Note that the L-shaped
[0024]
In the above description of the embodiment, the valve shaft of the valve device is horizontal, but even if the valve shaft is arranged vertically or obliquely, the operation can be performed if the operation rod is arranged to correspond to the posture of the valve opening / closing handle. The same effect as the form can be obtained.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, the valve opening and closing device of the present invention can reliably perform the operation of the valve provided in the closed space from the outside by providing the L-shaped handle and the two operation rods. By monitoring the state from the outside, the open / closed state of the valve can be reliably recognized. In addition, by disposing the two operating rods in a shifted manner, damage to the apparatus can be avoided even if the two operating rods are simultaneously inserted by mistake.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of the valve opening / closing device of the first embodiment, showing a state in which the valve is open.
FIG. 3 is a diagram illustrating an operation in which the valve according to the first embodiment is opened when the valve is closed.
FIG. 4 is a detailed view of the valve opening / closing device according to the first embodiment, showing a closed state of the valve.
FIG. 5 is a diagram illustrating an operation in which the valve according to the first embodiment is closed when the valve is open.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between an L-shaped handle and an operation rod according to a second embodiment.
FIG. 7 is a diagram for explaining an operation in which the valve of the second embodiment is opened from closing.
FIG. 8 is a diagram illustrating an operation in which a valve according to a second embodiment is closed from being opened.
FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional bell-less furnace top charging device.
FIG. 10 is a detailed view of a conventional valve opening / closing device.
FIG. 11 is a diagram illustrating an operation in which a conventional valve is opened from closing.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
一方の操作棒によりハンドルが回転している間における該ハンドルの移動範囲の外側に、他方の操作棒の往復動範囲全体が位置し、
前記他方の操作棒によりハンドルが回転している間における該ハンドルの移動範囲の外側に、前記一方の操作棒の往復動範囲全体が位置することを特徴とする請求項1記載の弁開閉装置。The two operating rods intersect with separate lines parallel to the central axis, and the two parallel lines are centered on the central axis and a distance from the center to the intersection of the handle and the valve shaft. away in a direction along the circumference with radius r
While the handle is rotated by one operating rod, the entire reciprocating range of the other operating rod is located outside the moving range of the handle,
2. The valve opening and closing device according to claim 1 , wherein the entire reciprocating range of the one operating rod is located outside the moving range of the handle while the handle is rotated by the other operating rod .
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