JP7262669B2 - ラッチタブを備えるプロファイルクランプ - Google Patents

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Description

本発明は、請求項1の前段部に記載のラッチタブを備えるプロファイルクランプに関する。
プロファイルクランプなどのクランプは、例えば、径方向外側に向いたフランジを備えた2つのパイプ端部または2つのフランジの流体密接続に使用することができる。この目的のために、フランジは互いに相対的に配置され、引張り可能な、通常は2つまたは複数の部分からなるクランプバンドを備えたプロファイルクランプがフランジ上に配置される。接続は、フランジに作用する軸方向および径方向の保持力によりプロファイルクランプに張力をかけることによって固定される。プロファイルクランプのクランプバンドは、通常この目的のためにU字型またはV字型の断面を持ち、フランジと領域接触する。
所望のシールを達成するために、環状シール部を備えたリング要素をフランジ間に挿入し、両フランジと軸方向に面接触させ、フランジに張力を与えることでシール効果を発揮することがしばしばある。
2つのパイプ端部またはフランジを接続するために使用されるクランプバンドと環状リング本体を備えたプロファイルクランプが知られている。クランプバンドは通常2つの引張りヘッドを有し、引張り要素によって互いに接続されるか、または接続することができる。
理想的なシールのためには、リング要素がフランジに対して正確に位置決めされていることが必要である。リング要素が別体でクランプやフランジに取り付けられていない場合、ユーザはクランプ、リング要素、接合するパイプを同時に取り扱う必要があり、クランプの取付けが難しくなる。パイプの端部を接合する前に、パイプの端部を事前位置決めすることができるが、この作業はほとんどが手作業で行われ、面倒であった。このために、フランジをクランプするためのリング要素に様々なロック要素を配置することができる。事前位置決めとは、少なくとも1つ、できれば両方のフランジがリング要素にクランプされているが、クランプバンドにはまだ張力がかかっていないことを意味する。
このようなプロファイルクランプは、例えば、欧州特許出願公開第1451498号から知られており、2つのパイプ端部を接続するために使用される。開示されているクランプは、クランプバンドと、クランプバンドの内側に配置された環状リング要素とを有する。クランプは、張力要素として、ネジによって互いに接続される2つの張力ヘッドを有する。リング要素は、リング要素をクランプに固定するために、クランプの軸方向に突出した固定用クリップを含んでいる。このクリップは、リング要素と反対側の端部がクランプの内周面または外周面に載るように折り曲げられている。言い換えれば、締結クリップの端部はクランプバンドと相互作用する。しかし、その相互作用は、以下に説明するように、不利であり、好ましくない。いくつかの締結クランプは、それぞれのパイプ端部をクランプするための舌部を有し、この舌部はパイプ端部の後ろに係合する。そして、パイプ端部は、舌部とリング要素にある反対方向に延びるプロファイルの突起との間に不可逆的にクランプされる。開示されているクランプバンドは、クランプするために円周に沿って複数の比較的小さな舌部を有している。多数の舌部は、確実なシールのためにすべての舌部がクランプされなければならないので、組み立てを行うユーザはクランプバンドとフランジとの間にクランプがあるかどうかを明確に判断することができないことを意味する。また、舌部が小さいため、個々の舌部が固着しているかどうかを疑いなく判断することができない。そのため、組み立てを行うユーザは、事前に位置決めを行った後に、フォローアップチェックを行う必要があり、面倒で時間とコストがかかる。
したがって、本発明の目的は、製造の手間を簡略化し、簡単な方法で間違いなく実行された事前配置を認識できる、上記したタイプのプロファイルクランプを提案することである。
本発明によれば、この目的は、請求項1に記載のプロファイルクランプ、請求項13に記載のリング要素、および請求項14に記載のライン接続配置によって解決される。本発明の主な特徴は、請求項1の特徴づけ部分に示されている。実施形態は、請求項2~12の主題である。
本発明によれば、クランプバンドと、リング本体を有する環状のリング要素とを備えるプロファイルクランプが提案される。クランプバンドは、引張り要素によって互いに接続される2つの引張りヘッドを有し、リング要素が、リング本体からプロファイルクランプの軸方向に突出して配置され、プロファイルクランプから少なくとも部分的に突出している少なくとも一つの第1ラッチタブを備える。ここで、第1ラッチタブは、第1ラッチ部と、その反対方向に延びる自由振動部とを有し、第1ラッチ部は、プロファイルクランプの横断中心面の方向にパイプ端部のフランジに作用する力を及ぼすように構成され、第1ラッチ部が、パイプ端部のフランジとの点接触または線接触を生じるように構成されている第1接触縁を有している。
第1ラッチタブにより、組み立て時や2つのパイプ端部を接続する際に、クランプバンドに最終的な張力をかける前に、パイプ端部をリング要素上に予め配置することが可能になり、パイプ端部を別途保持する必要がなくなる。パイプ端部は、挿入するだけで簡単にリング要素にはめ込むことができる。ラッチタブは、クランプバンドから部分的に突出しているため、ユーザは間違いなくラッチを検出することができる。点接触または線接触により、軸方向と径方向に十分な保持力を確保すると同時に、接触面積を最小限に抑えている。
接続される2つのパイプ端部は、例えば、漏斗状端と両錐状端の一対として形成することができる。考えられることは、パイプの両錐状端は、第1のラッチタブと協働することができる。リング部材は、クランプバンド内で支持するための少なくとも1つの保持部材を含んでもよい。パイプの端部はまた、対応するフランジを介して接続されてもよい。
本発明によるクランプのさらなる展開によれば、第1ラッチ部と自由振動部とは、互いに整列している。したがって、これらの要素間に段差またはオフセットが形成されず、これにより、力の流れは妨げられることなく、第1ラッチ部から自由振動部まで直線的に、たわみまたは渦が形成されることなく流れることができる。このため、ラッチ部の変形や位置の変化は、自由振動部の変形や位置の変化にも直結し、ユーザはこれを間違いなく認識することができる。そして、ユーザは、システムが確実にクランプされているかどうかを容易に判断することができる。
本発明によるクランプの好ましい実施形態によれば、第1ラッチ部は、第1ラッチタブから切り出される部分、特に打ち抜かれた部分として形成されている。これにより、安価に製造でき、かつリング要素と一体的に形成できる一体型第1ラッチタブを作成することが可能となる。
本発明によるクランプのさらに好ましいさらなる展開によれば、第1ラッチ部は、かえし状に形成されている。代替的に、または追加的に、第1のラッチ部は、かえしのようにパイプ端部のフランジに作用するように構成されてもよい。かえし状のラッチの作用は、確実な接続をもたらし、例えば、第1ラッチタブおよび/または第1ラッチ部が十分に変形可能である場合には、可逆的な接続をもたらす。
本発明によるクランプの有利なさらなる展開によれば、第1接触縁が、片側または両側において、径方向に合流するように形成されていることが考えられる。このようにすれば、フランジが長手方向中心軸を中心に回転するときに、第1ラッチ部によるフランジまたはパイプ端部の傷または損傷を回避することができる。
本発明によるクランプのさらに好ましい実施形態によれば、第1ラッチタブは、点接触または線接触のみが、第1ラッチタブとパイプ端部のフランジとの間の接触であるように形成されている。その結果、摩擦を引き起こす接触面およびクランプ面積は最小限に抑えられ、クランプはラッチタブでのみ行われるので、クランプの検出はかなり単純化される。
本発明によるクランプのさらなる実施形態において、自由振動部は、少なくとも部分的に径方向外方に突出することができる。この実施形態においては、自由振動部の少なくとも自由端は、空間内で自由であるか、またはクランプバンドに対して静止せず、クランプバンドと相互作用もしない。したがって、自由振動部は、パイプ端部を挿入する際に、このパイプ端部をリング要素の方向にセンタリングするためのガイド要素として機能することができる。有利なことに、自由振動部は、クランプバンドの外側に配置することができ、パイプ端部のできるだけ早いセンタリングを可能にする。さらに、自由振動部の変形や位置の変化により、ラッチングを非常に容易に検出することができる。
本発明によるクランプのさらに好ましい実施形態によれば、第1ラッチタブは、リング本体に対して径方向外方に予荷重がかけられており、好ましくはばね荷重がかけられている。この予荷重は、クランプバンドにおけるリング本体の確実かつ中心への嵌合と、自由振動部による有利な中心合わせ効果をもたらす。第1ラッチタブは、クランプバンドに挿入された状態で、クランプバンドに対して静止することができる。クランプバンドは、それによって、第1ラッチタブを、ばね力に抗して長手方向中心軸の方向に加圧することができる。少なくとも1ラッチタブは、適切なばね作用を生じさせることができる材料で作られてもよい。加えて、または代替的に、少なくとも第1ラッチタブは、その幾何学的設計によってばね効果を達成することができる。
本発明によるクランプのさらなる展開によれば、自由振動部が、少なくともパイプ端部のフランジが第1ラッチ部によってラッチするときに、自由にスイングするように配置および/または構成され、知覚可能なラッチ音が発生および/または増幅され得ることが考えられる。パイプ端部のフランジは、その実施形態によっては、挿入中に第1ラッチ部に突き当たり、パイプ端部のフランジを変形させ、曲げ、および/または応力を与える可能性がある。フランジの少なくとも一部が第1ラッチ部を通過してそれとラッチするとき、第1ラッチ部は、直ちにその元の初期位置に戻り、それによってラッチ部の衝撃のような振動を発生させることができる。自由振動部は空間的に自由にスイングすることができるので、ラッチ音を感じることができる。有利なことに、クランプが正しく事前に配置されている場合、明確な音響フィードバックが得られ、再確認や再調整の必要がなくなる。
有利には、プロファイルクランプは、リング本体上に配置され、第2ラッチ部および第2接触縁を有する第2ラッチタブをさらに備えてもよく、第2ラッチタブが、少なくともパイプ端部のフランジが第2ラッチ部にラッチされるときに、知覚可能なラッチ音を発生させるように配置および/または構成されている。パイプの漏斗状端部が第2ラッチタブと協働し、プロファイルクランプの締め付けの間、その上に予め位置決めされ、確実に保持されることが考えられる。さらに、第1ラッチタブがパイプの両側端部と協働した場合、少なくとも1つの第1ラッチタブは、少なくとも1つの第2ラッチタブよりも長手方向中心軸に沿って反対方向にリング本体から突出している。このようにして、パイプの両端をリング本体に容易にラッチすることができる。
また、知覚可能なラッチ音が人間の聴覚閾値を超え、好ましくは音楽知覚可能範囲に配され、さらに好ましくは音声知覚可能範囲に配されるように、第1ラッチタブおよび/または第2ラッチタブが構成されることが考えられる。この点に関して、特に、音楽および音声知覚可能性の前述の限界を示す図5を参照されたい。タブは、例えば、発生するラッチ音が通常の周囲音量に適合するように構成することができる。例えば、自動車の排気ラインの組み立ての際、ラッチ音は、特に組立てラインで組立てを行う人が確実かつ明確に知覚できるものでなければならない。
本発明によるプロファイルクランプのさらなる発展形は、横断中心面に関して、リング本体の少なくとも一側に、少なくとも3つの間隔をあけた第1ラッチタブを備えることである。リング本体はまた、1つ以上の第2のラッチタブを備えることが考えられる。1つ以上の第1ラッチタブは、それぞれのパイプ端部をより確実にラッチすることを可能にし、3つまたは4つのラッチタブは、確実なラッチを可能にする。4つ以上のラッチタブは、ラッチの安全性を著しく高めるものではなく、非ラッチの危険性を高め、再確認が必要となるため回避されなければならない。ラッチタブの数は、接合されるパイプ端部またはフランジの直径に関係する。直径が大きいと、4個以上のラッチタブが必要になることも考えられる。しかし,クランプ領域におけるパイプ端部の流路断面が約4cmから8cmであれば,3個または4個のラッチタブが最適である。
また、プロファイルクランプ用のリング本体を有するリング部材/要素であって、リング部材が、リング部材/要素の軸方向にリング本体から突出して配置される少なくとも第1ラッチタブを備え、第1ラッチタブが、第1ラッチ部とその反対方向に延びる自由振動部とを備え、第1ラッチ部は、リング部材/要素の横断中心面の方向に作用する力を、パイプ端部のフランジに及ぼすように構成され、第1ラッチ部は、パイプ端部のフランジと点接触または線接触するように構成された第1接触縁を有していることを特徴とする。リング部材/要素は、プロファイルクランプに関して既に説明した利点および有益な効果を有する。
本発明は、さらに、プロファイルクランプが配置された、フランジが形成された管路端部を有する管路接続装置を含む。
本発明のさらなる特徴、詳細及び利点は、特許請求の範囲の文言および図面に基づく以下の実施形態の説明から明らかである。
本発明によるプロファイルクランプの斜視図である。 本発明によるリング要素の斜視図である。 本発明によるリング要素の上面図である。 図3のリング要素の線IV-IVに沿った断面図である。 人間の聴覚面を示す図である。
本発明は、上記の実施形態のいずれかに限定されるものではなく、様々な方法で変更することができる。
図1は、プロファイルクランプとして構成され、パイプ端部のフランジに予め配置することができる本発明によるクランプ10を示す。クランプは、開放位置、すなわち張力がかかっていない状態で示しており、組立場所に供給されるため事前組立状態で示している。クランプ10は、2つの引張りヘッド16および18、または引張りジョーを有するクランプバンド14を備え、これらは引張り要素20によって互いに接続されており、クランプバンド14の端部を曲げることによって製造することができる。しかしながら、例えば、クランプバンドの端部をループ状に曲げ、そのループに引張りボルトを挿入することによって、引張りジョーを形成することも考えられる。この場合、クランプバンドのプロファイルは、平らな内側から径方向内方に傾斜した2つの側面を有する実質的にV字型の断面を有する図示の形状から比較的大きく逸脱してもよい。
クランプバンド14は、単一片として示されているが、図示しない実施形態では、引張りヘッド16、18に対向する側でブリッジ要素によって互いに接続される2つのプロファイル半片に分割することもできる。クランプバンド14は、クランプバンド14の最大直径が存在する横断中心面Q10によって貫通されている。プロファイルクランプを貫通する長手方向中心軸Lは、横断中心面Q10に直交している。
リング本体26を有する例示的な環状リング要素24は、クランプ10内に配置され、図2には単体で示されている。リング要素は、横断中心面Q10と平行に配置され、横断中心面Q10から間隔を空けて配置された横断中心面Q24によって、長手方向中心軸Lに対してその高さの中心を貫通している。リング要素24は、横断中心面Q10から離れる方向に面する外縁23と、横断中心面Q10に面する内縁25とから構成される。リング要素24は、プロファイルクランプ10の軸方向にリング本体26から突出するように配置された4つの第1ラッチタブ50を含む。ラッチタブ50は、少なくとも部分的に、プロファイルクランプ10のクランプバンド14から突出し、リング本体26と一体的に形成され、その内縁25に配置される。3つの第2ラッチタブ70も一体的であり、リング本体26上の内縁25に配置されている。ラッチタブ70は、リング本体26から長手方向中心軸Lに沿って第1ラッチタブ50に対して反対方向に延びている。
各第1ラッチタブ50は、断面がS字状であり、一方ではリング本体26に合流するベース部51を備えている。他方では、その上に2つの保持アーム55が周方向に対称に配置された保持部53が隣接している。各保持アーム55は、径方向外方に面積分開き、径方向内方に面積分開く湾曲形状を有し、バネ部を形成している。各保持アーム55の遠位端は、径方向内方に延びるように構成されている。その結果、遠位端は、クランプバンド14の内側輪郭36に接触せず、相互作用しない。むしろ、保持アーム55の径方向外方に湾曲した中央部分は、内側輪郭36に係合する。その結果、リング要素24およびクランプバンド14は、互いに対して対称的に整列し、必要に応じて、長手方向中心軸Lに対して中心的に整列する。
さらに、保持アーム55は、クランプの輸送および組み立て中にリング要素24の適切な位置を固定する。このように延びる保持アーム55はまた、クランプバンド14におけるリング要素24の有利な回転能力をもたらす。クランプバンド14の引張り中、ラッチタブ50は、保持アーム55と一緒に弾性的に係止することができ、それによって、それらの対称的な相対位置が確保される。中間部57が保持部53に続き、自由振動部54が中間部に続き、自由振動部は、ラッチタブ50の遠位端も規定する。
自由振動部54は径方向外方に突出しており、これは特に図3による上面図に見ることができる。言い換えれば、各自由振動部54は、横断中心面Q10と長手方向中心軸Lとの間の交点の方向にほぼ延びており、自由振動部54は、挿入されるべきパイプ端部を中心に置くための漏斗の要領でガイド要素として機能する。各ラッチタブ50はまた、自由振動部54と反対方向に延びるラッチ部52を含む。自由振動部54は、中間部57から打ち抜き加工され、打ち抜き加工された部分として、したがって、ラッチタブ50と一体的に形成されてもいる。各ラッチタブ50の第1ラッチ部52と自由振動部54は、互いに整列しているか、または1つの平面内にあることがわかる。
第1ラッチ部52は、プロファイルクランプ10の横断中心面Q10の方向に作用する力をパイプ端部のフランジに作用させるために、かえし状に形成されている。これにより、フランジを予め位置決めし、この位置で保持することができる。この目的のために、第1ラッチ部52は、パイプ端部のフランジと点接触または線接触するように構成された第1接触縁56を有する。点接触または線接触は、第1ラッチタブ50とパイプ端部のフランジとの間の唯一の接触である。各ラッチ部52の第1接触縁56は、両側で径方向58に移行する。
第1ラッチ部50は、リング本体26がクランプバンド14の内側輪郭36に対して耐えられるように、リング本体26に対して径方向外方にプレストレスされており、そこで確実に固定されるようになっている。自由振動部54は、パイプ端部のフランジが第1ラッチ部52とラッチされたときに自由にスイングするように配置され構成される。その結果、知覚可能なラッチ音が発生し、自由振動能力によって増幅される。
各第2ラッチタブ70は、第2接触縁76によってパイプ端部のフランジとラッチ式に係合するように適合された第2ラッチ部72と、パイプ端部のフランジとの摩擦係合を生成するためのその両側のそれぞれの翼部74とを含む。翼部は、長手方向中心軸Lの方向に突出し、それに平行に走っている。
さらに、リング本体26には、長手方向中心軸Lに対して傾斜して突出し、径方向内方に突出して長手方向中心軸Lに対して両パイプ端部をセンタリングできるガイドラグ38が配置されており、リング要素24は、シート状のワークに基づいて製造することが可能である。ラッチタブ50および70、並びにガイドラグ38は、リング要素24と一体的に形成され、打ち抜きおよび成形によって製造することができる。
図4は、次に、軸方向に延びるリング要素24の円錐状に先細りの延長部を形成する一体型のシール領域28を有するリング要素24を示す。シール領域28の傾斜は、パイプの端部にあるフランジの内面の傾斜にほぼ対応し、その表面全体にわたってフランジと接することができるようになっている。
図5は、音圧レベル[dB]を音の周波数f[kHz]に対してプロットした、人間の聴覚面の図である。ラッチ50および/または70のラッチ音は、例えば「クリック音」として表現することができるが、聴覚閾値以上であることが好ましく、音楽が知覚できる範囲であることが好ましい。
特許請求の範囲、明細書および図面から生じる構造的詳細、空間的配置、およびプロセスステップを含むすべての特徴および利点は、個々に、および多種多様な組み合わせで、本発明の本質となり得るものである。
繰り返しを避けるため、装置に関して開示された特徴は、方法に関しても開示されたものとみなし、請求できるものとします。同様に、方法に従って開示された特徴は、装置に従って開示されたものとみなされ、特許請求可能であるものとする。
10 プロファイルクランプ
14 クランプバンド
16 引張りヘッド
18 引張りヘッド
20 引張り要素
23 外縁
24 リング要素
25 内縁
26 リング本体
28 シール領域
36 内側輪郭
38 ガイドラグ
50 第1ラッチタブ
51 ベース部
52 第1ラッチ部
53 保持部
54 自由振動部
55 保持アーム
56 第1接触縁
57 中間部
58 径方向
70 第2ラッチタブ
72 第2ラッチ部
74 翼部
76 第2接触縁
Q10 横断中心面
Q24 横断中心面
L 長手方向中心軸

Claims (14)

  1. クランプバンド(14)と、リング本体(26)を有する環状のリング要素(24)とを備えるプロファイルクランプ(10)であって、
    前記クランプバンド(14)が、引張り要素(20)によって互いに接続される2つの引張りヘッド(16,18)を有し、
    前記リング要素(24)が、前記リング本体(26)から前記プロファイルクランプ(10)の軸方向に突出して配置され、前記プロファイルクランプ(10)から少なくとも部分的に突出している少なくとも一つの第1ラッチタブ(50)を備え、
    該第1ラッチタブ(50)が、第1ラッチ部(52)と、その反対方向に延びる自由振動部(54)とを有し、
    前記第1ラッチ部(52)が、前記プロファイルクランプ(10)の横断中心面(Q10)の方向にパイプ端部のフランジに作用する力を及ぼすように構成されており、前記第1ラッチ部(52)が、パイプ端部のフランジとの点接触または線接触を生じるように構成されている第1接触縁(56)を有するプロファイルクランプ(10)。
  2. 前記第1ラッチ部(52)と前記自由振動部(54)とが、互いに整列している請求項1に記載のプロファイルクランプ(10)。
  3. 前記第1ラッチ部(52)が、前記第1ラッチタブ(50)から切り出される部分、特に打ち抜かれた部分として形成されている請求項1または請求項2に記載のプロファイルクランプ(10)。
  4. 前記第1ラッチ部(52)が、かえし状に形成され、かつ/または、かえしのように前記パイプ端部の前記フランジに作用するように構成されている請求項1から請求項3のいずれかに記載のプロファイルクランプ(10)。
  5. 前記第1接触縁(56)が、片側または両側において径方向(58)に合流するように形成されている請求項1から請求項4のいずれかに記載のプロファイルクランプ(10)。
  6. 前記第1ラッチタブ(50)は、前記点接触または前記線接触のみが、前記第1ラッチタブ(50)と前記パイプ端部の前記フランジとの間の接触であるように形成されている請求項1から請求項5のいずれかに記載のプロファイルクランプ(10)。
  7. 前記自由振動部(54)が、少なくとも部分的に径方向外方に突出している請求項1から請求項6のいずれかに記載のプロファイルクランプ(10)。
  8. 前記第1ラッチタブ(50)が、前記リング本体(26)に対して径方向外方に予荷重、好ましくはばね荷重がかけられている請求項1から請求項7のいずれかに記載のプロファイルクランプ(10)。
  9. 前記自由振動部(54)は、少なくとも前記パイプ端部の前記フランジが前記第1ラッチ部(52)によってラッチされるときに、自由にスイングするように配置および/または構成され、知覚可能なラッチ音が発生および/または増幅され得る請求項1から請求項8のいずれかに記載のプロファイルクランプ(10)。
  10. 前記リング本体(26)上に配置され、第2ラッチ部(72)および第2接触縁(76)を有する第2ラッチタブ(70)を備え、
    該第2ラッチタブ(70)が、少なくとも前記パイプ端部の前記フランジが第2ラッチ部(72)にラッチされるときに、知覚可能なラッチ音を発生させるように配置および/または構成されている請求項1から請求項9のいずれかに記載のプロファイルクランプ(10)。
  11. 前記第1ラッチタブ(50)および/または前記第2ラッチタブ(70)は、前記知覚可能なラッチ音が人間の聴覚閾値を超え、好ましくは音楽知覚可能範囲に配され、さらに好ましくは音声知覚可能範囲に配されるように構成されている請求項9または請求項10に記載のプロファイルクランプ(10)。
  12. 前記横断中心面(Q10)に関して、前記リング本体(26)の少なくとも一側に、少なくとも3つの間隔をあけた第1ラッチタブ(50)を備える請求項1から請求項11のいずれかに記載のプロファイルクランプ(10)。
  13. プロファイルクランプ(10)用のリング本体(26)を有するリング要素(24)であって、
    該リング要素(24)が、該リング要素(24)の軸方向に前記リング本体(26)から突出して配置される少なくとも1つの第1ラッチタブ(50)を備え、該第1ラッチタブ(50)が、第1ラッチ部(52)とその反対方向に延びる自由振動部(54)とを備え、
    前記第1ラッチ部(52)が、前記リング要素(24)の横断中心面(Q24)の方向に作用する力を、パイプ端部のフランジに及ぼすように構成され、
    前記第1ラッチ部(52)が、前記パイプ端部の前記フランジと点接触または線接触するように構成された第1接触縁(56)を備えるリング要素(24)。
  14. 請求項1から請求項11のいずれかに記載のプロファイルクランプ(10)が配置された、フランジが形成された管路端部を有する管路接続装置。
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