KR101893370B1 - 플라스틱 밸브 - Google Patents

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Abstract

플라스틱 밸브가 개시된다. 플라스틱 밸브는 플라스틱으로 이루어지며, 적어도 일단에 플레어부가 형성된 코어; 및 플라스틱으로 이루어지며, 상기 코어의 종단부에 형성된 플랜지 부재를 포함하되, 상기 플레어부는 상기 플랜지 부재의 외부면으로 돌출되는 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 경사각을 가지도록 형성된다.

Description

플라스틱 밸브{Plastic valve}
본 발명은 뒤틀림을 방지할 수 있는 플라스틱 밸브에 관한 것이다.
플라스틱 밸브는 플라스틱으로 이루어진 밸브로서, 일반적으로 하기 도 1의 구조를 가진다.
도 1은 일반적인 플라스틱 밸브의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 플라스틱 밸브는 플라스틱으로 이루어진 연결 부재(100) 및 플랜지 부재(102)를 포함한다.
이러한 구조의 플라스틱 부재들이 결합하거나 플라스틱 부재와 플랜지 부재가 종단에 형성된 파이프가 결합할 때, 체결 방향과 반대되는 방향으로 하여 뒤틀림이 발생할 수 있다. 이러한 뒤틀림은 파이프가 휘어지게 하는 원인이 된다.
KR 2015-0064505 a
본 발명은 뒤틀림을 방지할 수 있는 플라스틱 밸브를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 플라스틱 밸브가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플라스틱 밸브에 있어서, 플라스틱으로 이루어지며, 적어도 일단에 플레어부가 형성된 코어; 및 플라스틱으로 이루어지며, 상기 코어의 종단부에 형성된 플랜지 부재를 포함하되, 상기 플레어부는 상기 플랜지 부재의 외부면으로 돌출되는 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 경사각을 가지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 밸브가 제공될 수 있다.
상기 돌출부는 상기 플랜지 부재와의 접합면의 직경이 상기 돌출부의 다른 부분보다 크도록 형성될 수 있다.
상기 코어, 상기 플레어부 및 상기 돌출부는 인서트 사출에 의해 동시에 형성될 수 있다.
상기 플레어부의 적어도 일부는 상기 플랜지 부재에 함몰되도록 형성될 수 있다.
상기 돌출부는 적어도 하나의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 밸브.
상기 코어 및 상기 플랜지 부재 중 적어도 하나의 외측면에 형성되는 케이스 부재를 더 포함하되, 상기 코어 및 상기 플랜지 부재는 불소 수지로 이루어지고, 상기 케이스 부재는 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진다.
상기 코어 및 상기 플랜지 부재 중 적어도 하나의 외측면에 형성되는 케이스 부재를 더 포함하되, 상기 코어 및 상기 플랜지 부재는 불소 수지로 이루어지고, 상기 케이스 부재는 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride, PVC), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리페닐렌설파이드(Poly Phenylene sulfide, PPS) 또는 폴리프탈아미드(Polyphtalamide, PPA)에 Glass fiber를 혼합함에 의해 생성된 혼합 물질로 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 플라스틱 밸브에 있어서, 플라스틱으로 이루어지며, 적어도 일단에 플레어부가 형성된 코어; 및 플라스틱으로 이루어지며, 상기 코어의 종단부에 형성된 플랜지 부재를 포함하되, 상기 플레어부는 인서트 사출에 의해 상기 플랜지 부재와 단차가 없도록 형성되고, 파이프와의 이중 결합을 위한 적어도 하나의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 밸브가 제공될 수 있다.
상기 홈은 상기 플레어부의 둘레를 따라 링 형상으로 형성될 수 있다.
상기 플레어부는 파이프의 홀에 삽입되되, 상기 플레어부에 형성된 홈은 상기 파이프의 돌기에 체결되어 이중 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 밸브를 제공함으로써, 플라스틱 밸브의 내부 부재에 대한 기밀성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 플라스틱 밸브의 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 밸브의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 밸브의 측면을 도시한 도면.
도 4, 도 5, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 밸브의 단면도.
도 7 및 도 8은 플라스틱 밸브와 파이프의 결합을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라스틱 밸브의 단면도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라스틱 밸브와 파이프의 결합을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재를 나타낸 도면.
도 13 및 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라스틱 밸브의 단면도.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 밸브의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 밸브(200)는 플라스틱으로 이루어진 밸브로, 코어(210), 적어도 하나의 플랜지 부재(220) 및 케이스 부재(230)를 포함하여 구성된다.
코어(210)는 파이프들을 연결시키는 부재로, 중앙에는 파이프가 삽입되는 홀(?)이 형성되어 있다.
코어(210)는 불소 수지로 형성될 수 있다. 불소 수지는 분자 안에 불소를 함유한 수지를 총칭하는 것으로서, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리클로트리폴리오르에틸렌(PCTFE) 등이 있으며, 예를 들어 테트라 플루오르 에틸렌 페르플루오르 알킬비닐 에테르 공중합체(Tetra fluoro ethylene perfluoro alkylvinyl ether coppolymer, PFA)일 수 있다. 이러한 불소 수지는 내열성, 내약품성, 전기 절연성이 뛰어나고 마찰계수가 작으며 접착 및 점착성이 없다.
즉, 불소 수지로 코어(210)를 형성하면, 코어(210)의 마찰 계수가 작기 때문에 코어(210) 내측에 유체 이송을 위해 형성된 홀 내에서 층류에 따른 유속 변경을 최소화할 수 있다. 즉, 특정 지점을 기준으로 하여 코어(210) 내측에 형성된 홀의 상측 또는 하측의 유속과 중심부에서의 유속의 차이를 최소화할 수 있다.
플랜지 부재(220)는 코어(210)의 종단부에 형성되며, 적어도 하나의 홀(222)을 포함한다.
플랜지 부재(220) 또한 코어(210)와 마찬가지로 불소 수지로 형성될 수 있다.
코어(210)의 외측에는 케이스 부재(230)가 형성된다. 케이스 부재(230)는 엔지니어링 플라스틱으로, 폴리페닐렌에테르계 수지와 폴리스티렌계 수지를 성분으로 한 폴리페닐렌에테르계 수지 조성물로 이루어질 수 있다.
물론, 케이스 부재(230)는 엔지니어링 플라스틱으로써, POLYIMDE, POLYSULFONE, POLY PHENYLENE SULFIDE, POLYAMIDE IMIDE, POLYACRYLATE, POLYETHER SULFONE, POLYETHER ETHER KETONE, POLYETHER IMIDE, LIQUID CRYSTAL POLYESTER, POLYETHER KETONE 등 및 이들의 조합물로 이루어질 수도 있다.
이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 케이스 부재(230)가 플라스틱으로 형성되는 것을 가정하여 이를 중심으로 설명하고 있으나, 케이스 부재(230)는 플라스틱 이외의 스틸과 같은 다른 재질로 형성될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 밸브의 측면을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 밸브의 정면 투시도이다. 이하에서는 본 발명의 주요 특징부인 코어(210)의 상세 구조에 대해 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코어(210)의 종단부에는 플레어부(310)가 형성된다.
플레어부(310)는 인서트 사출을 통해 코어(210)와 함께 형성되며, 코어(210)의 종단부에 형성된다. 코어(210)의 말단에 형성된 플레어부(310)는 코어(210)가 파이프와 결합시, 파이프가 원활하게 코어(210)와 결합되도록 하는 역할을 수행한다.
종래에는 사출 공정을 통해 코어를 형성한 후 열압 공정을 통해 플레어부를 형성하였다. 이로 인해, 종래에는 열작업에 의한 불량 및 재가공 공정에 의한 불량 요인으로 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예에서는 플레어부(310)가 인서트 사출을 통해 코어(210)와 함께 형성되므로, 플레어부(310)를 형성하기 위한 별도의 제조 공정이 필요치 않아 생선성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
인서트 사출을 통해 형성되는 플레어부(310)는 플랜지 부재(220)에 함포되도록 형성된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 플레어부(310)는 플랜지 부재(220)와 단차가 없도록 함포되어 형성될 수 있다.
이로 인해, 코어(210)와 플레어부(310)의 형상이 외부로 노출되지 않음으로써, 플라스틱 밸브(200)의 기밀성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플레어부(310)는 돌출부(310)를 포함한다.
돌출부(320)는 플레어부(310)를 중심으로 플랜지 부재(220) 외부로 돌출되도록 형성된다.
플레어부(310)의 종단에 돌출부(320)가 형성됨으로서, 코어(210)와 파이프를 결합시킴에 있어 돌출부(320)가 가이드 역할을 수행할 수 있다. 즉, 돌출부(320)가 파이프에 형성된 홀에 삽입되어 코어(210)와 파이프간의 체결을 보다 용이하게 할 수 있는 이점이 있다(도 7 참조).
도 6에는 돌출부(320)의 다른 실시예가 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 돌출부(320)는 플랜지 부재(220)를 대향하여 기울어지도록 경사각을 갖도록 형성될 수 있다.
이로 인해, 돌출부(320)는 플랜지 부재(220)와 맞닿은 부분의 직경이 돌출부(320)의 최외곽의 직경보다 더 크게 형성될 수 있다. 즉, 돌출부(320)의 최외곽의 직경이 플랜지 부재(220)에 인접한 부분의 직경보다 작도록 형성됨으로써, 코어(210)를 파이프에 결합시 코어(210)가 파이프에 쉽게 삽입되도록 할 수 있는 이점이 있다(도 8 참조).
플레어부(310) 또는 돌출부(320)에는 적어도 하나의 홈(330)이 형성된다.
플레어부(310) 또는 돌출부(320)에 형성되는 홈(330)은 플레어부(310) 또는 돌출부(320)의 외주면을 따라 하나로 연결된 형태로 형성될 수 있다(도 9 참조).
다른 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 플레어부(310) 또는 돌출부(320)에 형성되는 홈(330)은 일정 직경을 가지는 원형 형상, 사각형 형상 등과 같은 다각형으로 형성될 수도 있다.
플레어부(310) 또는 돌출부(320)에 적어도 하나의 홈(330)이 형성된 경우, 도 11에 도시된 바와 같이 플레어부(310) 또는 돌출부(320)에 형성된 홈(330)은 파이프에 형성된 돌기에 체결되고, 돌출부(320)는 파이프 내부에 형성된 홀에 삽입되어 이중 결합되게 된다. 이를 통해, 코어(210)는 파이프와 더욱 견고하게 결합될 수 있다.
지금까지는 코어(210)의 세부 구조에 대해 설명하였다. 이하에서는 플라스틱 밸브(200)의 뒤틀림을 방지하기 위한 플랜지 부재(220)의 상세 구조에 대해 설명하기로 한다.
플랜지 부재(220)의 내부에는 금속 부재(1210)가 함포될 수 있다. 이로 인해, 플랜지 부재(220)의 강도가 보강될 수 있다.
도 2 및 도 12에서는 금속 부재(1210)가 원형 형상을 가지는 것으로 도시되어 있으나 금속 부재(1210)는 사각형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 다만, 플랜지 부재(220)가 원형 형상이므로 금속 부재(1210)는 원형 형상을 가지는 것이 바람직하다.
금속 부재(1210)는 인서트 사출을 통해 플랜지 부재(220)의 내부에 함포될 수 있다. 보다 상세하게, 금속 부재(1210)를 플랜지 부재(220)의 재료인 플라스틱의 내부에 삽입한 후 인서트 사출을 수행하면 금속 부재(1210)가 플랜지 부재(220)의 내부에 포함될 수 있다.
이 경우, 금속 부재(1210)를 플랜지 부재(220)의 내부에 견고하게 결합시키기 위해, 금속 부재(1210)의 몸체(1212)에 적어도 하나의 홀(1214)이 형성될 수 있다. 플랜지 부재(220)의 인사트 사출 과정에서, 용융된 플라스틱이 홀(1214)을 채우게 되면, 그 결과 금속 부재(1210)가 플랜지 부재(220) 내부에 견고하게 결합되게 된다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 금속 부재(1210)는 몸체(1212), 적어도 하나의 돌출부(1216) 및 하나 이상의 홀(1214)을 포함한다.
돌출부(1216)는 도 14에 도시된 바와 같이, 몸체(1212)를 기준으로 하여 플랜지 부재(220)의 내측 종단들 방향으로 돌출될 수 있다.
보다 상세하게, 돌출부(1216a)는 몸체(1212)를 기준으로 하여 우측 방향(도 13 기준)으로 돌출되고, 돌출부(1216b)는 몸체(1212)를 기준으로 하여 좌측 방향으로 돌출될 수 있다. 여기서, 돌출부들(1216a, 1216b)은 몸체(1212)의 동일 지점을 기준으로 서로 반대 방향으로 돌출될 수 있다.
또한, 돌출부들(1216a, 1216b) 및 해당 몸체 부분을 관통하는 홀(222)이 형성될 수 있다. 홀(222)로 체결을 위한 볼트 등이 삽입될 수 있다.
돌출부(1216)는 몸체(1212)로부터 플랜지 부재(220)의 내측 일종단까지 길이 연장되고, 돌출부(320)는 몸체(1212)로부터 플랜지 부재(220)의 내측 타종단까지 길이 연장될 수 있다. 다만, 돌출부들(1216a, 1216b)는 플랜지 부재(220)의 외부로까지 돌출되지는 않고 플랜지 부재(220)의 내측 종단, 즉 표면까지만 돌출될 수 있다.
즉, 본 실시예의 금속 부재(1210)는 몸체(1212)뿐만 아니라 돌출부들(1216a, 1216b)를 포함한다.
돌출부들(1216a, 1216b) 없이 몸체만 존재하는 금속 부재를 플랜지 부재(220)의 내측에 포함시킬 수도 있지만, 볼트 등의 체결 방향과 반대되는 방향으로 플랜지 부재(220)의 뒤틀림이 발생할 수 있다.
그러나, 돌출부들(1216a, 1216b)이 형성된 금속 부재(1210)를 사용하면, 체결 방향과 반대되는 방향으로 가해지는 뒤틀림에 해당하는 힘이 돌출부들(1216a, 1216b)에 의해 최소화되게 된다. 결과적으로, 플라스틱 밸브(200)에 뒤틀림이 발생되지 않는다.
몸체(1212)에 형성된 홀들(1214)은 위에 언급한 바와 같이 금속 부재(1210)를 플랜지 부재(220)와 견고하게 결합시키는 역할을 수행한다.
정리하면, 본 실시예의 플라스틱 밸브(200)에서는, 플랜지 부재(220)의 내부에 돌출부들(1216a, 1216b)을 포함하는 금속 부재(1210)가 형성되며, 그 결과 파이프 체결 과정에서 발생할 수 있는 플라스틱 밸브(200)의 뒤틀림이 방지될 수 있다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 파이프의 종단에 플랜지 부재가 형성될 수 있고, 상기 플랜지 부재(220)와 플라스틱 밸브(200)의 플랜지 부재(220)가 볼트 등을 통하여 체결될 수 있다. 이러한 체결 과정에서 발생할 수 있는 뒤틀림이 돌출부들(1216a, 1216b)을 포함하는 금속 부재(1210)에 의해 방지될 수 있다.
특히, 금속 부재(1210)가 없으면 다수의 파이프들을 연결하면 뒤틀림으로 인하여 파이프들이 휘어질 수 있다. 그러나, 본 발명의 플라스틱 밸브(200) 및 파이프의 종단에 형성된 플랜지 부재 내부에 돌출부들을 포함하는 금속 부재가 형성되므로, 뒤틀림이 발생되지 않아서 다수의 파이프들을 연결하여도 도 8에 도시된 바와 같이 휨이 발생하지 않을 수 있다.
또한, 가스 또는 용액이 통과하는 파이프를 플라스틱 밸브(200)를 이용하여 연결하면, 뒤틀림이 없기 때문에 가스나 용액이 누출되지 않을 수 있다.
위에서는, 플라스틱 밸브(200)의 플랜지 부재(220)에 돌출부들(1216a, 1216b)을 포함하는 금속 부재(1210)가 형성되는 것을 주로 설명하였으나, 플랜지 부재가 종단에 형성된 파이프의 플랜지 부재에도 돌출부들을 포함하는 금속 부재가 형성될 수 있다. 즉, 파이프의 플랜지 부재의 구조는 플라스틱 밸브(200)의 플랜지 부재(220)의 구조와 동일할 수 있다.
따라서, 이하 설명에서는 플라스틱 밸브의 플랜지 부재의 구조만 설명하더라도, 동일한 구조가 파이프의 종단에 형성된 플랜지 부재에도 적용될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명한 사실일 것이다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
210: 코어
220: 플랜지 부재
230: 케이스 부재
310: 플레어부
320: 돌출부
330: 홈

Claims (10)

  1. 플라스틱 밸브에 있어서,
    플라스틱으로 이루어지며, 적어도 일단에 플레어부가 형성된 코어; 및
    플라스틱으로 이루어지며, 상기 코어의 종단부에 형성된 플랜지 부재를 포함하되,
    상기 플랜지 부재의 내부에는 금속 부재가 형성되고, 상기 금속 부재는 상기 플랜지 부재의 재료인 플라스틱의 내부에 삽입된 상태에서 인서트 사출을 통하여 상기 플랜지 부재의 내부에 삽입되도록 제조되고, 상기 금속 부재가 상기 플랜지 부재 내부에 견고하게 결합되도록 상기 금속 부재에 홀이 형성되어 상기 인서트 사출 과정에서 상기 금속 부재의 홀 내부에 용융된 플라스틱이 채워지며, 상기 플레어부는 상기 플랜지 부재의 외부면으로 돌출되는 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 경사각을 가지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 밸브.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 플랜지 부재와의 접합면의 직경이 상기 돌출부의 다른 부분보다 크도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 밸브.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 코어, 상기 플레어부 및 상기 돌출부는 인서트 사출에 의해 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 밸브.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 플레어부의 적어도 일부는 상기 플랜지 부재에 함몰되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 밸브.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 돌출부는 적어도 하나의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 밸브.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 코어 및 상기 플랜지 부재 중 적어도 하나의 외측면에 형성되는 케이스 부재를 더 포함하되,
    상기 코어 및 상기 플랜지 부재는 불소 수지로 이루어지고, 상기 케이스 부재는 엔지니어링 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 밸브.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 코어 및 상기 플랜지 부재 중 적어도 하나의 외측면에 형성되는 케이스 부재를 더 포함하되,
    상기 코어 및 상기 플랜지 부재는 불소 수지로 이루어지고, 상기 케이스 부재는 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride, PVC), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리페닐렌설파이드(Poly Phenylene sulfide, PPS) 또는 폴리프탈아미드(Polyphtalamide, PPA)에 Glass fiber를 혼합함에 의해 생성된 혼합 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 밸브.
  8. 플라스틱 밸브에 있어서,
    플라스틱으로 이루어지며, 적어도 일단에 플레어부가 형성된 코어; 및
    플라스틱으로 이루어지며, 상기 코어의 종단부에 형성된 플랜지 부재를 포함하되,
    상기 플랜지 부재의 내부에는 금속 부재가 형성되고, 상기 금속 부재는 상기 플랜지 부재의 재료인 플라스틱의 내부에 삽입된 상태에서 인서트 사출을 통하여 상기 플랜지 부재의 내부에 삽입되도록 제조되고, 상기 금속 부재가 상기 플랜지 부재 내부에 견고하게 결합되도록 상기 금속 부재에 홀이 형성되어 상기 인서트 사출 과정에서 상기 금속 부재의 홀 내부에 용융된 플라스틱이 채워지며,
    상기 플레어부는 인서트 사출에 의해 상기 플랜지 부재와 단차가 없도록 형성되고, 파이프와의 이중 결합을 위한 적어도 하나의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 밸브.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 홈은 상기 플레어부의 둘레를 따라 링 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 밸브.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 플레어부는 파이프의 홀에 삽입되되, 상기 플레어부에 형성된 홈은 상기 파이프의 돌기에 체결되어 이중 결합되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 밸브.

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