KR101800651B1 - 판형소재 가압시험장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 판형소재 가압시험장치는, 판 형태로 형성되는 시편의 일면과 접촉되는 제1 플레이트, 상기 시편의 타면과 접촉되는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트 사이에서 상기 시편을 가압하는 가압모듈, 상기 가압모듈이 상기 시편을 가압하는 방향에 대향되는 방향에 구비되어 상기 시편을 지지하는 지지모듈을 포함한다.

Description

판형소재 가압시험장치{Plate form Pressure testing Device}
본 발명은 판형소재 가압시험장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 판형의 소재에 대한 가압시험을 하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로 판형소재에 대하여 가압측정 시험을 수행할 때, 시편의 상, 하부를 각각 고정하고 상, 하 방향으로 사이를 좁히며 시편의 형태 및 파손 정도를 측정한다.
여기서 시편에 가해지는 압축응력을 측정할 때 판 형태의 시편의 특성상 시편의 면방향으로 휨 현상이 자주 발생한다.
이에 따라 시편에 가압되는 압축응력을 온전히 전달 받지 못하고 다른 방향으로 힘이 분산되어 시편에 작용하는 압축응력을 정밀히 측정하지 못하는 문제점이 있었다.
또한 일반적으로 사용되는 판 형태의 시편의 압축응력 측정시험장치는 가압이 작용할 때 시편의 일측에 있는 부재에 가해지는 압력을 이용해 측정하는 것이 대부분이다.
따라서 압축응력이 시편에 직접적으로 어떤 영향을 미치는지 파악하기엔 어려움이 있었다.
또한, 시편의 크기와 형상이 다양할 수 있는데 이에 해당하는 시편에 가압시험을 하기 위해서는 그에 대응하는 장치를 별도로 생산하여야 하는 어려움이 있었다.
따라서 판형소재의 시편에 가해지는 온전한 압축응력을 정확히 측정할 수 있는 장치를 개발하는 것이 필요하며, 다양한 형상의 시편에 맞춰 가압측정을 할 수 있는 장치의 개발이 필요하다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 판형소재에 압축응력을 정확하게 측정할 수 있는 판형소재 가압시험장치를 제공하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 판형소재 가압시험장치는, 판 형태로 형성되는 시편의 일면과 접촉되는 제1 플레이트, 상기 시편의 타면과 접촉되는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트 사이에서 상기 시편을 가압하는 가압모듈, 상기 가압모듈이 상기 시편을 가압하는 방향에 대향되는 방향에 구비되어 상기 시편을 지지하는 지지모듈을 포함한다.
그리고 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 상기 지지모듈에 의해 지지될 수 있다.
또한 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 중 적어도 어느 하나는 탈착 가능하도록 구비될 수 있다.
그리고 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트가 서로 체결되는 체결부재를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 체결부재는 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트 간의 폭을 조절할 수 있다.
그리고 상기 가압모듈은 외주면이 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이에 삽입될 수 있는 두께를 가지는 압축지그를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 가압모듈은 상기 압축지그를 상, 하 방향으로 이동시키고, 지지하는 고정부재를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트는 빛이 투과되는 재질로 형성될 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 판형소재 가압시험장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 판형소재의 시편에 가해지는 온전한 압축응력을 측정할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 시편에 가압시험을 할 때 시편의 상태를 직관적으로 관찰할 수 있다는 장점이 있다.
셋째, 다양한 모양과 크기의 시편에 구애 받지 않고 측정할 수 있는 장점이 있다.
넷째, 판형소재의 시편의 압축응력을 측정할 수 있을 뿐만 아니라 인장응력 또한 측정할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치의 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치에서 제1 플레이트, 시편 밑 제2 플레이트가 분해되는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치에서 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 체결할 수 있는 체결부재를 통해 제1 플레이트 및 제2 플레이트 간의 폭을 조절할 수 있는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치에서 제1 플레이트 및 제2 플레이트 사이 폭이 압축지그의 두께와 대응되는 되는 것을 나타내는 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치에서 압축지그를 고정하고 있는 고정부재가 상, 하 방향으로 이동하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 변형례에 따른 판형소재 가압시험장치에서 고정부재 및 하부고정부재가 구비된 것을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치의 모습을 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치에서 제1 플레이트, 제2 플레이트가 분해되는 모습을 나타낸 사시도이다.
여기서 판형태의 시편(P)은 일반적으로 소정두께를 가지는 얇은 판의 형태로 형성되지만, 그 두께와 모양의 제한이 없음은 물론이다.
또한, 여기서 상, 하, 좌, 우, 전, 후 방향이라 함은 도면에 도시된 방향을 기준으로 지칭하는 것으로 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치는 제1 플레이트(100), 제2 플레이트(200), 가압모듈(300) 및 지지모듈(400)을 포함한다.
제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)는 가압시험장치에서 시편(P)의 전, 후 방향에서 지지하는 구성요소로서, 다양한 형태로 형성될 수 있다.
제1 플레이트(100)는 판 형태로 형성되는 시편(P)의 일면과 접촉하는 구성으로, 본 실시예에서는 소정의 면적을 가지는 플레이트 형태로 형성되어, 판 형태 시편(P)의 일면과 접촉하도록 구비될 수 있다.
또한, 제1 플레이트(100)는 판 형태의 시편(P)에 비해 상대적으로 큰 면적으로 형성되는 것이 유리할 수 있다.
그리고, 판 형태의 시편(P)이 가압되는 과정에서 시편(P)이 변형되는 것을 방지할 수 있는 강도로 형성되는 것이 유리할 수 있다.
이를 위하여, 시편(P)에 비해 상대적으로 강한 강도의 소재로 형성되거나, 소정의 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
이러한 구성을 통하여 시편(P)이 가압되는 과정에서 변형되며, 시편(P)을 가압하는 힘의 방향이 제1 플레이트(100)를 향해 변하는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 제2 플레이트(200)는 전술한 제1 플레이트(100)와 기본적으로 동일한 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 제2 플레이트(200)는 판 형태의 시편(P)이 전술한 제1 플레이트(100)와 접촉하는 일면의 반대측 타면과 접촉하도록 구비될 수 있다.
이러한 구성을 통하여 시편(P)이 가압되는 과정에서 변형되며, 시편(P)을 가압하는 힘의 방향이 제2 플레이트(200)를 향해 변하는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
즉, 시편(P)의 형태적인 특성상 용이하게 변형될 수 있는 방향에서 전술한 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)가 시편(P)을 지지하게 되어 시편(P)의 변형을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.
전술한 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)의 구성은 판 형태의 시편(P)이 가지는 메인 면 양측과 각각 접촉하여 시편(P)의 변형을 방지하도록 마련된다면 그 형태 및 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.
한편, 가압모듈(300)은 제1 플레이트(100) 및 제 2 플레이트(200) 사이에서 시편(P)을 가압하는 형태로 구비된다.
보다 구체적으로, 가압모듈(300)은 고정부재(320) 및 압축지그(310)를 포함한다.
압축지그(310)는 외주면이 제1 플레이트(100) 와 제2 플레이트(200)사이로 삽입될 수 있는 두께(a)를 가지는 것이 유리하다.
또한, 압축지그(310)가 시편(P)과 직접 대면하여 가압하기 때문에 적어도 압축지그(310)에서 시편(P) 맞닿는 외주면은 시편(P)과 같은 두께를 가지고 있거나 큰 두께를 가지고 있는 것이 유리할 수 있다.
그리고 압축지그(310)는 시편(P)을 직접 가압하는 부재로써 압축지그(310)가 시편(P)을 가압하는 과정에서 압축지그(310)가 변형되지 않는 강도로 형성되는 것이 유리할 수 있다.
이를 위하여, 압축지그(310)는 시편(P)에 비해 상대적으로 강한 강도의 소재로 형성되는 것이 유리할 수 있다.
한편, 고정부재(320)는 압축지그(310)를 상, 하 방향으로 이동시키며 지지하도록 형성된다.
즉, 고정부재(320)는 압축지그(310)를 고정시키기 적합한 형상으로 형성된다.
보다 구체적으로, 고정부재(320)는 압축지그(310)를 고정함과 동시에 압축지그(310)를 이동시킬 수 있도록 형성된다.
따라서, 고정부재(320)가 압축지그(310)를 고정한 체로 하향하며 시편(P)을 가압할 수 있다. 본 실시예의 경우 압축지그(310)의 양면의 일부를 고정부재(320)가 접촉되며 고정하는 구조로 형성되어 있지만 이에 제한되지 않음은 물론이다.
다만 압축지그(310)를 고정하는 과정에서 압축지그(310)를 손상시키지 않을 수 있는 소재로 형성되는 것이 유리하며, 고정부재(320)의 움직임의 방향은 상, 하 방향에 제한되지 않음은 물론이다.
한편, 지지모듈(400)은 가압모듈(300)이 시편(P)을 가압하는 방향에 대향 되는 방향에 구비되어 시편(P)을 지지하도록 형성된다.
즉, 지지모듈(400)은 제1 플레이트(100), 제2 플레이트(200) 및 시편(P)을 지지하며, 가압모듈(300)에 의해 가압되는 방향 반대편에서 시편(P)을 지지해야 하는 만큼 이에 영향을 받지 않는 정도의 강도로 형성되는 것이 유리하다.
그리고, 지지모듈(400)은 가압모듈(300)이 가하는 압력에 반하며 시편(P)을 지지하기 때문에 시편(P)이 가압 받는 방향에 대향되면 어느 방향에 구비되어도 무방함은 물론이다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치에 있어서, 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)는 지지모듈(400)에 의해 지지되는 구조로 형성된다.
또한, 상기 제1 플레이트(100) 및 상기 제2 플레이트(200) 중 적어도 어느 하나는 탈착 가능하도록 구비 될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)는 지지모듈(400) 상부에 직교하는 형태로 고정될 수 있다.
이에 따라, 판형소재에 가압시험을 수행할 때 시편(P)을 지지모듈(400) 상부에 지지하며 후면이 제2 플레이트(200)와 접촉되도록 구비하고 제1 플레이트(100)를 시편(P)의 상면에 접촉되는 구조로 가압시험을 수행할 수 있다.
즉, 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)는 시편(P)의 크기 및 모양의 따라 그 크기와 모양의 대응하여 제작하여 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)를 탈착하여 호환하여 사용할 수 있는 장점이 있다.
여기서, 제1 플레이트(100), 제2 플레이트(200) 및 지지모듈(400)과의 형태는 본 실시예에 국한되지 않고 다양하게 구현될 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치에 있어서, 위에서 설명한 바와 같이 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)가 서로 체결되는 체결부재(150)를 더 포함할 수 있다.
즉, 체결부재(150)가 구비됨으로써 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)의 분리 및 결합이 용이할 수 있으며, 이에 따라 다양한 형상의 시편(P)에 구애 받지 않아도 되는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치에서 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)를 체결할 수 있는 체결부재(150)를 통해 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200) 간의 폭을 조절할 수 있는 모습을 나타낸 도면이다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 체결부재(150)는 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)간의 폭을 조절할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 체결부재(150)는 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200) 일측에 구비될 수 있으며 외부로 돌출되도록 형성되어 사용자가 편리하게 간격을 조절할 수 있다.
여기서 체결부재(150)는 나사산을 형성하는 부재를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않음은 물론이며 체결부재(150)가 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200) 상의 어느 위치에 형성되며, 체결부재(150)의 개수에서도 제한을 받지 않음은 물론이다.
즉, 체결부재(150)가 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)의 간의 폭을 조정할 수 있기 때문에 다양한 두께를 가진 시편(P)에 대해 가압시험을 할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치에 있어서,제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)는 빛이 투과되는 재질로 형성될 수 있다.
즉 전술한 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200) 중 적어도 어느 하나가 빛이 투과되는 재질로 형성됨으로써 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200) 사이에 있는 시편(P)이 전술한 가압모듈(300)에 의해 가압을 받을 때 변하는 모습을 실시간으로 관찰 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 가압시험을 하는 도중에 시편(P)과 장치가 올바르지 않게 고정되어 가압이 시험이 끝난 후 시편(P)의 변형이 생겼을 때 가압에 의한 변형인지, 잘못된 결합에 의한 변형인지 알 수 없는 문제점이 있었다.
하지만 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)가 빛이 투과되는 재질로 형섬됨에 따라 시험 도중에도 언제든지 시편(P)과 장치의 결합을 올바르게 수정할 수 있어 시험측정 시간을 낭비하지 않을 수 있는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치에서 제1 플레이트 및 제2 플레이트 사이 폭이 압축지그의 두께와 대응되는 되는 것을 나타내는 모습을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치에서 압축지그(310)를 고정하고 있는 고정부재가 상, 하 방향으로 이동하는 것을 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이 가압모듈(300)은 고정부재(320)와 압축지그(310)를 포함한다. 여기서 압축지그(310)는 외주면이 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200) 사이 폭과 대응되는 폭을 가지며, 고정부재(320)는 압축지그(310)를 상, 하 방향으로 이동시키고 지지할 수 있다.
여기서 전술한 고정부재(320)가 압축지그(310)를 하향 시킬 때 압축지그(310)가 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200) 사이로 삽입되는 구조로 시편(P)을 가압할 수 있다.
또한, 전술한 압축지그(310)의 두께(a)는 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200) 사이의 폭(b)보다 좁게 형성되어야 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)에 방해를 받지 않고 시편(P)을 가압할 수 있다.
물론 시편(P)의 두께가 달라질 수 있는 만큼 압축지그(310)의 두께(a)도 시편(P)의 두께와 대응되도록 제작하는 것이 가압시험을 하는데 유리하다.
이상으로 본 발명의 일 실시예에 따른 판형소재 가압시험장치에 대해 자세히 설명하였으며, 이하에서는 본 발명의 변형례에 대해 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 변형례예 따른 판형소재 가압시험장치에서 고정부재 및 하부고정부재가 구비된 것을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 변형례에 따른 판형소재 가압시험장치는, 제1 플레이트(100), 제2 플레이트(200), 가압모듈(300) 및 지지모듈(400)을 포함하는 것은 동일하다.
하지만 압축지그(310)를 고정하는 고정부재(320)가 시편(P)을 직접 고정할 수 있는 것이 다르다.
또한 제1 플레이트(100), 제2 플레이트(200) 및 시편(P)을 지지하며, 시편(P)이 가압모듈(300)에 의해 가압될 때 가압되는 방향으로 이탈하지 않도록 하던 지지모듈(400) 대신 하부고정부재(420)가 구비되는 것도 다르다.
보다 상세히 설명하면 고정부재(320)가 시편(P)의 상부를 고정하고 하부 고정부재(320)가 시편(P)의 하부를 고정하여 가압시험은 물론이며 고정부재(320)가 상부 방향으로 이동하며 인장응력에 대한 시험도 동일한 장치로 할 수 있는 것이 특징이다.
물론 여기서 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200)는 시편(P)이 상, 하 방향으로 인장 또는 압축될 때 방해하지 않는 정도의 폭을 두고 이격 되어 있음은 물론이다.
또한 시편(P)의 상부를 고정하고 있는 고정부재(320)가 직접 가압할 수 도 있는 만큼 고정부재(320)는 제1 플레이트(100) 및 제2 플레이트(200) 사이에 삽입될 수 있는 두께를 가지는 것이 유리하다.
그리고, 시편(P)을 상, 하 방향에서 고정할 수 있는 고정부재(320) 및 하부고정부재(420)의 개수와 모양에는 제한이 없음은 물론이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100 : 제1플레이트 200 : 제2 플레이트
150 : 체결부재
300 : 가압모듈
310 : 압축지그
320 : 고정부재
400 : 지지모듈
420 : 하부고정부재
시편 : (P)

Claims (8)

  1. 판 형태로 형성되는 시편의 전면과 면접촉되고, 상기 시편보다 넓은 면적으로 형성되어, 상기 시편이 상기 전면 방향으로 변형되는 것을 방지하는 제1 플레이트;
    상기 시편의 후면과 면접촉되고, 상기 시편보다 넓은 면적으로 형성되어, 상기 시편이 상기 후면 방향으로 변형되는 것을 방지하는 제2 플레이트;
    상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트 사이에서 상기 시편의 상면을 가압하는 가압모듈;
    상기 가압모듈이 상기 시편을 가압하는 방향에 대향되는 방향에 구비되어 상기 시편의 저면을 지지하는 지지모듈을 포함하고,
    상기 가압모듈은,
    외주면이 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 사이에 삽입될 수 있는 두께를 가지며, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트 사이에 삽입되어 이동을 하면서 상기 시편의 상면을 가압하는 압축지그를 더 포함하고,
    상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트는 빛이 투과되는 재질로 형성되는 판형소재 가압시험장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 상기 지지모듈에 의해 지지되는 판형소재 가압시험장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 중 적어도 어느 하나는 탈착 가능하도록 구비되는 판형소재 가압시험장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 서로 체결하는 체결부재를 더 포함하는 판형소재 가압시험장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 체결부재는
    상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트 간의 폭을 조절하는 판형소재 가압시험장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가압모듈은,
    상기 압축지그를 상, 하 방향으로 이동시키고, 지지하는 고정부재를 더 포함하는 판형소재 가압시험장치.
  8. 삭제
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WO2022059951A1 (ko) * 2020-09-17 2022-03-24 주식회사 엘지에너지솔루션 완충 패드 평가용 지그 및 이를 사용한 완충 패드 평가 방법

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