WO2010055069A1 - Elektrisches gerät - Google Patents

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WO2010055069A1
WO2010055069A1 PCT/EP2009/065005 EP2009065005W WO2010055069A1 WO 2010055069 A1 WO2010055069 A1 WO 2010055069A1 EP 2009065005 W EP2009065005 W EP 2009065005W WO 2010055069 A1 WO2010055069 A1 WO 2010055069A1
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electrical
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Lukas Fiala
Knut Moldenhauer
Alexander Trinn
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Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling
    • H01R13/641—Means for preventing incorrect coupling by indicating incorrect coupling; by indicating correct or full engagement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/027—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems between relatively movable parts of the vehicle, e.g. between steering wheel and column
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R35/00—Flexible or turnable line connectors, i.e. the rotation angle being limited
    • H01R35/02—Flexible line connectors without frictional contact members
    • H01R35/025—Flexible line connectors without frictional contact members having a flexible conductor wound around a rotation axis

Definitions

  • the invention relates to an electrical device with a connector and with a movable element which can be locked by a transport safety device.
  • the problem is that the removal of the transport locking device is sometimes forgotten, even if the transport locking device is characterized by conspicuous signal colors. If, in such a case, the device is put into operation, there is a risk that the blocked moving element will damage or even destroy parts of the device.
  • This object is achieved in that the transport locking device in the arresting the movable member Position blocking the connection of a mating connector to the connector.
  • the prevention of the plugging operation gives a clear indication of the presence of the transport locking device, especially when the transport locking device partially or even completely covers the connector basket of the connector. Also, the unconnected mating connector indicates the still incomplete assembly of the electrical device.
  • the blocking of the connector is particularly advantageous when an electrical drive, so for example an electric motor or an electromagnetic actuator, is supplied with power via the connector.
  • the non-plug-in mating connector prevents commissioning of the electric drive, which at the same time mechanical damage to parts that are blocked by the transport locking device, are prevented.
  • a control unit provided, in particular for supplying the electric drive, detects a missing electrical connection to the electrical device and signals, for example, by a warning light or by an error message displayed as text or image information.
  • the transport securing device may preferably be designed either as an individual part attachable to the device and completely removable from the device, or alternatively as a part which is inseparably connected to the device and which can be positioned in several positions on the device.
  • the movable element not by a device belonging to the electric drive, but by a rotary actuator from the outside, in particular by a human user moves.
  • damage to the device may be caused by a non-removed transport safety device.
  • Figures 1 and 3 are each an electrical device with a mounted
  • Transport safety device Figures 2 and 4 respectively the corresponding electrical device with a disassembled transport safety device.
  • FIG. 1 The figures show two embodiments of a steering column module for a motor vehicle. Structure and operation of steering column modules are basically known, for example, from German Patent Application DE 10 2006 037 943 A1, and are therefore not described in detail here.
  • housing parts 2 have a plurality of flange-like connecting elements 5, which can be screwed to the steering column casing pipe. Since these housing parts within the
  • fixed housing parts 2 Motor vehicle immovably arranged, these are referred to below as fixed housing parts 2.
  • To the stationary housing parts 2 includes an electrical connector 6, via the electrical and electronic components of the Steering column module, for example, electrically connectable to a control unit, not shown here.
  • substantially annular housing parts 3 are arranged rotatably.
  • the rotatable housing parts 3 have two connecting dome 7, which produce a mechanical connection to the steering wheel of the motor vehicle, not shown here.
  • the connector basket of a connector 4 is integrally formed on the rotatable housing parts 3.
  • the fixed housing parts 2 and the rotatable housing parts 3 form a cavity with each other, into which a ribbon cable not recognizable here is inserted. Such arrangements are known as "coil spring cassette".
  • the ribbon cable is used for electrical connection of an airbag arranged on the steering wheel and electrically connects the fixedly arranged plug connection 6 with the movably arranged plug connector 4.
  • the ribbon cable In the coil spring cassette, the ribbon cable is inserted in several loop-like windings, which wind up and unwind with the revolutions of the steering wheel.
  • the arrangement of the turns must be matched to the range of rotation of the steering wheel; If the intended range of rotation is exceeded, the ribbon cable is tensioned and then destroyed by overloading. It is therefore important that the coil spring cassette is when connecting to the steering wheel in a rotational position, which is coordinated with the mounting position of the steering wheel.
  • both the steering wheel and the coil spring cassette are exactly in the middle position of its rotation range.
  • the coil spring cassette is fixed in the correct mounting position by a transport locking device, which is removed only after the steering column module is connected to both the steering column and the steering wheel.
  • the steering column module with the mounted transport locking device 1 is shown in FIG.
  • the transport safety device 1 consists of a web-shaped portion 10, which is held here by three, integrally formed on the rotatable housing parts 3 hook 8.
  • the openings of the hook 8 are alternately aligned opposite, so that the web-shaped portion 10 can be inserted only laterally in the series of hooks 8 and pulled out of the hook 8.
  • a first end portion of the web-shaped portion 10 engages in a slot-like
  • the transport securing device 1 has at its second end portion, an integrally formed securing strip 12 which partially covers the opening of the connector 4 in the position of the transport securing device 1 shown in FIG.
  • the transport safety device 1 is removed by pulling the web-shaped section 10 sideways from the row of hooks 8. As FIG. 2 illustrates, this removal of the transport securing device 1 takes place in an oblique direction according to the arrangement of the hooks 8. Since the end portion of the web-shaped portion 10 then no longer engages in the gap-like recess 9 of the stationary housing parts 2, the blocking of the housing parts 2, 3 against each other is canceled. At the same time, the connector 4 for inserting a mating connector is freely accessible.
  • the removal of the transport locking device 1 is supported by a molded ring 1 1.
  • the ring 1 1 makes it easier, in particular, to remove the transport locking device 1 even after the assembly of the steering wheel, for example via an opening made in the steering wheel.
  • the inventive design of the electrical device can be cost-effectively ensured that the transport locking device 1 is removed with high security during assembly of the airbag, otherwise the electrical connection of the airbag to the connector 4 is not possible. Will the airbag without removing the
  • Transport safety device 1 mounted, so the lack of contact of the airbag leads to a warning message in the vehicle. An interrupted airbag circuit is detected and signaled.
  • Steering column module is shown in Figures 3 and 4.
  • the design of the transport locking device 1 ' is here adapted to the shape of the connector 4', so that the transport locking device 1 'in the plug basket of the connector 4' can be inserted. If the transport securing device 1 'is connected to the plug connector 4', as shown in FIG. 3, an impression 13 on the transport securing device 1 'engages in a gap-like recess 9' and thereby locks the movable housing parts 3 'of the steering column module with respect to the stationary housing parts 2 '.
  • the lifting of the lock is done simply by pulling out the transport lock device 1 'from the plug basket of the connector 4'.

Abstract

Beschrieben wird ein elektrisches Gerät mit einem Steckverbinder und mit einem beweglichen Element, welches durch eine Transportsicherungsvorrichtung arretierbar ist, wobei die Transportsicherungsvorrichtung in der das bewegliche Element arretierenden Stellung das Verbinden eines Gegensteckverbinders mit dem Steckverbinder blockiert. Das elektrische Gerät ist vorzugsweise ein Lenksäulenmodul in einem Kraftfahrzeug.

Description

Elektrisches Gerät
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät mit einem Steckverbinder und mit einem beweglichen Element, welches durch eine Transportsicherungsvorrichtung arretierbar ist.
Beim Transportieren eines elektrischen Geräts, welches ein bewegliches Element aufweist, besteht die Gefahr, dass das bewegliche Element durch Erschütterungen oder Beschleunigungen mechanischen Belastungen ausgesetzt ist und dadurch beschädigt wird. Um dieses zu verhindern, ist es üblich, das bewegliche Element während des Transports an anderen Teilen des Geräts durch eine Transportsicherungsvorrichtung zu fixieren. Zur Arretierung des beweglichen Elements werden beispielsweise Schrauben montiert, die nach dem Transport und vor der Inbetriebnahme des Geräts wieder entfernt werden müssen.
Problematisch ist, dass das Entfernen der Transportsicherungsvorrichtung bisweilen vergessen wird, und zwar selbst dann, wenn die Transportsicherungsvorrichtung durch auffällige Signalfarben gekennzeichnet ist. Wird in einem solchen Fall das Gerät in Betrieb genommen, so besteht die Gefahr, dass durch das blockierte bewegliche Element Teile des Geräts beschädigt oder sogar zerstört werden.
Es stellte sich daher die Aufgabe, ein elektrisches Gerät derart auszubilden, dass die Gefahr einer Inbetriebnahme mit einer nicht entfernten Transportsicherungsvorrichtung ausgeschlossen oder zumindest deutlich verringert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Transportsicherungsvorrichtung in der das bewegliche Element arretierenden Stellung das Verbinden eines Gegensteckverbinders mit dem Steckverbinder blockiert.
Die Verhinderung des Steckvorgangs gibt einen deutlichen Hinweis auf das Vorhandensein der Transportsicherungsvorrichtung, und zwar besonders dann, wenn die Transportsicherungsvorrichtung den Steckerkorb des Steckverbinders teilweise oder sogar ganz abdeckt. Auch der unverbundene Gegensteckverbinder weist auf die noch unvollständige Montage des elektrischen Gerätes hin.
Die Blockierung des Steckverbinders ist besonders vorteilhaft, wenn über den Steckverbinder ein elektrischer Antrieb, also beispielsweise ein Elektromotor oder ein elektromagnetischer Aktuator, mit Strom versorgt wird. Der nicht einsteckbare Gegensteckverbinder verhindert die Inbetriebnahme des elektrische Antriebs, wodurch zugleich mechanische Beschädigungen an Teilen, die durch die Transportsicherungsvorrichtung blockiert sind, verhindert werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein, insbesondere zur Versorgung des elektrischen Antriebs vorgesehenes, Steuergerät eine fehlende elektrische Verbindung zum elektrischen Gerät erkennt und beispielsweise durch ein Warnlicht oder durch eine als Text- oder Bildinformation dargestellte Fehlermeldung signalisiert.
Die Transportsicherungsvorrichtung kann vorzugsweise entweder als ein an das Gerät anfügbares und von dem Gerät vollständig entfernbares Einzelteil ausgebildet sein, oder alternativ als ein mit dem Gerät untrennbar verbundenes Teil, das in mehreren Stellungen am Gerät positionierbar ist.
Bei manchen elektrischen Geräten mit beweglichen Elementen, beispielsweise bei Lenksäulenmodulen in Kraftfahrzeugen, wird das bewegliche Element nicht durch einen zum Gerät gehörenden elektrischen Antrieb, sondern durch eine Drehbetätigung von außen, insbesondere durch einen menschlichen Benutzer, bewegt. Auch hier können durch eine nicht entfernte Transportsicherungsvorrichtung Beschädigungen am Gerät entstehen.
Wie die beiden nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, kann eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines elektrischen Geräts auch in diesen Fällen durch eine rechtzeitige Fehlersignalisierung Schäden vermeiden. Es zeigen
Figuren 1 und 3 jeweils ein elektrisches Gerät mit einer montierten
Transportsicherungsvorrichtung, Figuren 2 und 4 jeweils das entsprechende elektrische Gerät mit einer demontierten Transportsicherungsvorrichtung.
Die Figuren zeigen zwei Ausführungsbeispiele eines Lenksäulenmoduls für ein Kraftfahrzeug. Aufbau und Funktionsweise von Lenksäulenmodulen sind grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2006 037 943 A1 , und sind daher hier nicht im Detail beschrieben.
Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Lenksäulenmodul ist zur Anbringung an einem, in den Figuren nicht dargestellten, Lenksäulenmantelrohr eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Hierzu weisen Gehäuseteile 2 mehrere flanschartige Verbindungselemente 5 auf, die mit dem Lenksäulenmantelrohr verschraubt werden können. Da diese Gehäuseteile innerhalb des
Kraftfahrzeugs unbeweglich angeordnet sind, werden diese im folgenden als feststehende Gehäuseteile 2 bezeichnet.
Zu den feststehenden Gehäuseteilen 2 gehört ein elektrischer Steckanschluss 6, über den elektrische und elektronische Komponenten des Lenksäulenmoduls beispielsweise mit einem hier nicht dargestellten Steuergerät elektrisch verbindbar sind.
An den feststehenden Gehäuseteilen 2 sind weitere, im wesentlichen kreisringförmig ausgebildete Gehäuseteile 3 drehbeweglich angeordnet. Die drehbeweglichen Gehäuseteile 3 weisen zwei Verbindungsdome 7 auf, welche eine mechanische Verbindung zu dem hier nicht dargestellten Lenkrad des Kraftfahrzeugs herstellen. Außerdem ist der Steckerkorb eines Steckverbinders 4 an die drehbeweglichen Gehäuseteile 3 angeformt. Die feststehenden Gehäuseteile 2 und die drehbeweglichen Gehäuseteilen 3 bilden miteinander einen Hohlraum aus, in den ein hier nicht erkennbares Flachbandkabel eingelegt ist. Derartige Anordnungen sind unter der Bezeichnung "Wickelfederkassette" bekannt. Das Flachbandkabel dient zum elektrischen Anschluss eines am Lenkrad angeordneten Airbag und verbindet elektrisch den feststehend angeordneten Steckanschluss 6 mit dem beweglich angeordneten Steckverbinder 4.
In die Wickelfederkassette ist das Flachbandkabel in mehreren schlaufenartigen Windungen eingelegt, die sich mit den Umdrehungen des Lenkrads auf- und abwickeln. Die Anordnung der Windungen muss dabei auf den Drehbereich des Lenkrads abgestimmt sein; wird der vorgesehene Drehbereich überschritten, so wird das Flachbandkabel gespannt und danach durch Überlastung zerstört. Es ist daher wichtig, dass sich die Wickelfederkassette beim Verbinden mit dem Lenkrad in einer Drehstellung befindet, die mit der Montagestellung des Lenkrads abgestimmt ist.
Zweckmäßigerweise kann beispielsweise vorgesehen sein, dass sich bei der Montage sowohl das Lenkrad als auch die Wickelfederkassette genau in der Mittelstellung ihres Drehbereichs befinden.
Da sich der Drehbereich der Wickelfederkassette über mehrere Umdrehungen erstreckt, ist es selbstverständlich nicht ausreichend, wenn sich die Wickelfederkassette beim Anfügen an das Lenkrad in einer bestimmten Winkelstellung relativ zu den feststehenden Gehäuseteilen des Lenksäulenmoduls befindet, was durch eine optische Überprüfung leicht festzustellen wäre, sondern es ist zusätzlich erforderlich, dass sich die Wickelfederkassette innerhalb der richtigen "Umdrehungsrunde" befindet.
Um sicherzustellen, dass die Wickelfederkassette nicht vor der Montage verdreht wird, ist die Wickelfederkassette in der korrekten Montagestellung durch eine Transportsicherungsvorrichtung fixiert, die erst entfernt wird, nachdem das Lenksäulenmodul sowohl mit der Lenksäule als auch dem Lenkrad verbunden ist.
Das Lenksäulenmodul mit der montierten Transportsicherungsvorrichtung 1 ist in der Figur 1 dargestellt. Die Transportsicherungsvorrichtung 1 besteht aus einem stegförmigen Abschnitt 10, der hier von drei, an den drehbeweglichen Gehäuseteilen 3 angeformten Haken 8 gehalten wird. Die Öffnungen der Haken 8 sind abwechselnd entgegengesetzt ausgerichtet, so dass der stegförmige Abschnitt 10 nur seitlich in die Anreihung der Haken 8 eingeschoben bzw. aus den Haken 8 herausgezogen werden kann. Ein erster Endabschnitt des stegförmigen Abschnitts 10 greift in eine spaltartige
Ausnehmung 9 an den feststehenden Gehäuseteilen 2 ein. Die Verdrehbarkeit der drehbeweglichen Gehäuseteile 3 gegenüber den feststehenden Gehäuseteilen 2 ist damit blockiert.
Die Transportsicherungsvorrichtung 1 weist an ihrem zweiten Endabschnitt, einen angeformten Sicherungsstreifen 12 auf, der in der in der Figur 1 dargestellten Position der Transportsicherungsvorrichtung 1 die Öffnung des Steckverbinders 4 teilweise abdeckt. Damit ist ein Verbinden eines den Airbag kontaktierenden Gegensteckers mit dem Steckverbinder 4 bei montierter Transportsicherungsvorrichtung 1 ausgeschlossen. Das Entfernen der Transportsicherungsvorrichtung 1 erfolgt durch seitliches Herausziehen des stegförmigen Abschnitts 10 aus der Anreihung der Haken 8. Wie die Figur 2 verdeutlicht, erfolgt dieses Herausziehen der Transportsicherungsvorrichtung 1 entsprechend der Anordnung der Haken 8 in einer schrägen Richtung. Da der Endabschnitt des stegförmigen Abschnitts 10 danach nicht mehr in die spaltartige Ausnehmung 9 der feststehenden Gehäuseteile 2 eingreift, ist die Blockierung der Gehäuseteile 2, 3 gegeneinander damit aufgehoben. Gleichzeitig ist auch der Steckverbinder 4 zum Einstecken eines Gegensteckverbinders frei zugänglich.
Das Entfernen der Transportsicherungsvorrichtung 1 wird durch einen angeformten Ring 1 1 unterstützt. Der Ring 1 1 erleichtert es insbesondere, die Transportsicherungsvorrichtung 1 auch nach erfolgter Montage des Lenkrads, etwa über eine im Lenkrad eingebrachte Öffnung, zu entfernen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des elektrischen Geräts kann kostengünstig sichergestellt werden, dass die Transportsicherungsvorrichtung 1 mit hoher Sicherheit bei der Montage des Airbags entfernt wird, da ansonsten der elektrische Anschluss des Airbags an den Steckverbinder 4 nicht möglich ist. Wird der Airbag ohne das Entfernen der
Transportsicherungsvorrichtung 1 montiert, so führt die fehlende Kontaktierung des Airbags zu einer Warnmeldung im Fahrzeug. Es wird ein unterbrochener Airbagstromkreis detektiert und signalisiert.
Ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß aufgebauten
Lenksäulenmoduls ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Die Ausgestaltung der Transportsicherungsvorrichtung 1 ' ist hier an die Form des Steckverbinders 4' angepasst, so dass die Transportsicherungsvorrichtung 1 ' in den Steckerkorb des Steckverbinders 4' eingesteckt werden kann. Ist die Transportsicherungsvorrichtung 1 ' mit dem Steckverbinder 4' verbunden, wie in der Figur 3 dargestellt, so greift eine Anformung 13 an der Transportsicherungsvorrichtung 1 ' in eine spaltartige Ausnehmung 9' ein und arretiert dadurch die beweglichen Gehäuseteile 3' des Lenksäulenmoduls gegenüber den feststehenden Gehäuseteilen 2'.
Wie die Figur 4 andeutet, erfolgt die Aufhebung der Arretierung einfach durch Herausziehen der Transportsicherungsvorrichtung 1 ' aus dem Steckerkorb des Steckverbinders 4'.
Bezugszeichen
1 , 1 ' Transportsicherungsvorrichtung 2, 2' feststehende Gehäuseteile
3, 3' bewegliche Gehäuseteile (bewegliches Element)
4, 4' Steckverbinder
5 flanschartige Verbindungselemente
6 Steckanschluss 7 Verbindungsdome
8 Haken
9, 9' spaltartige Ausnehmung
10 stegförmiger Abschnitt
1 1 Ring 12 Sicherungsstreifen
13 Anformung

Claims

Patentansprüche
1. Elektrisches Gerät mit einem Steckverbinder und mit einem beweglichen Element, welches durch eine Transportsicherungsvorrichtung arretierbar ist,
dadurch gekennzeichnet
dass die Transportsicherungsvorrichtung (1 , 1 ') in der das bewegliche Element (3, 3') arretierenden Stellung das Verbinden eines
Gegensteckverbinders mit dem Steckverbinder (4, 4') blockiert.
2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Gerät an ein Steuergerät anschließbar ist, welches eine nicht hergestellte Verbindung zwischen dem Steckverbinder (4, 4') und dem Gegensteckverbinder erkennt und signalisiert.
3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Element elektrisch angetrieben ist.
4. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherungsvorrichtung (1 , 1 ') ein an das Gerät anfügbares und von dem Gerät vollständig entfernbares Einzelteil ist.
5. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherungsvorrichtung (1 , 1 ') mit dem Gerät verbunden und in verschiedenen Stellungen positionierbar ist.
6. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät in einem Kraftfahrzeug verwendet wird.
7. Elektrisches Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Gerät ein Lenksäulenmodul ist und dass das bewegliche
Element durch ein oder mehrere drehbewegliches Gehäuseteile (3, 3') ausgebildet ist.
8. Elektrisches Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass feststehende Gehäuseteile (2, 2') und drehbewegliche Gehäuseteile (3, 3') zusammen eine Wickelfederkassette ausbilden.
9. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherungsvorrichtung (1 ') in den Steckerkorb des Steckverbinders (4') einsetzbar ist.
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