DE10119457C1 - Verbraucherabzweig - Google Patents
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Abstract
Um bei einem Verbraucherabzweig (2) mit einem Träger (4) und einer auf diesen aufschnappbaren Baugruppe (6) unterschiedliche Montagestellungen (M, P, B) der Baugruppe (6) relativ zum Träger (4) für den Anwender von außen erkennbar zu machen, ist ein Anzeigeelement (40, 42) zur Kennzeichnung der aktuellen Montagestellung (M, P, B) vorgesehen. Zudem ist durch die Ausbildung eines Rasthakens (30) an der Baugruppe (6) und eines entsprechenden Verankerungsdurchbruchs (32) an einem Führungsarm (14) des Trägers (4) eine besonders einfach herzustellende und wirksame Rastverbindung zwischen der Baugruppe (6) und dem Träger (4) geschaffen.
Description
Die Erfindung betrifft einen Verbraucherabzweig mit einem
Träger und einer auf diesen aufschnappbaren Baugruppe, die in
mehreren Montagestellungen relativ zum Träger positionierbar
ist.
Der Verbraucherabzweig wird beispielsweise in einer indu
striellen Steuerungsanlage eingesetzt und umfasst als Bau
gruppe eine Schaltgeräteeinheit zum Schalten von elektrischen
Verbrauchern. Moderne Verbraucherabzweige zeichnen sich durch
ihre Modularität aus, so dass je nach Anforderung des Steue
rungssystems geeignete Kombinationen von unterschiedlichen
Verbraucherabzweigen kombinierbar sind. Üblicherweise werden
diese modular aufgebauten Elemente mit dem Träger auf eine
Standard-Hutschiene in einem Schaltschrank angeordnet.
Aus der DE 197 09 811 A1 ist ein Reiheneinbaugerät zu entneh
men, das unmittelbar auf eine Hutschiene aufgeschnappt wird.
Dabei ist ein Lösehebel für Halteelemente vorgesehen, mit de
nen das Gerät auf der Hutschiene gehalten wird. Der Lösehebel
ist von der einsehbaren Oberseite betätigbar.
Aus der WO 99/23736 ist ein Verbraucherabzweig zu entnehmen,
bei dem im Träger eine Buselektronik zur Ansteuerung der
Baugruppe über ein Bussystem integriert ist. Dabei ist ein
sogenannter Energiebus zur Energieversorgung und ein Steuer
bus zur Übertragung von Steuersignalen vorgesehen. Die
Baugruppe wird am Träger verrastet und kann hierbei mehrere
Montagestellungen einnehmen. Während der Montage werden die
einzelnen Bussysteme automatisch kontaktiert, wobei in Ab
hängigkeit der Montagestellung ein Bussystem oder in der End
montagestellung beide Bussysteme kontaktiert sind.
Der Träger ist L-förmig ausgebildet und weist einen Basisarm
und einen senkrecht hierzu angeordneten Führungsarm auf. Am
Führungsarm ist an der zur Baugruppe gewandten Innenseite
eine Rastfeder angeordnet, die die Baugruppe am Träger gegen
ein axiales Herausnehmen sichert. Gleichzeitig ist endseitig
an der Baugruppe gegenüberliegend zu der Rastfeder ein weite
res Rastelement angeordnet, das in unterschiedlichen Rast
stellungen am Basisarm eingreift. Die unterschiedlichen Rast
stellungen definieren dabei die unterschiedlichen Montage
stellungen. Bei der Montage der Baugruppe am Träger wird die
Baugruppe zunächst am Führungsarm abgestützt und die Rastfe
der in Eingriff gebracht. Anschließend wird die Baugruppe re
lativ zum Träger gedreht, so dass das weitere Rastelement mit
dem Basisarm verrastet.
Von der Gehäusefrontseite sind die unterschiedlichen Montage
stellungen nur undeutlich zu erkennen. Der Anwender kann sich
daher nur schwer visuell vergewissern, dass sämtliche Kon
takte zwischen der Baugruppe und dem Träger ausgebildet sind.
Weiterhin ist die an der Innenseite des Führungsarms
angeordnete Rastfeder herstellungstechnisch und auch montage
technisch aufwändig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Hand
habung eines Verbraucherabzweigs zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die Merk
male des Patentanspruchs 1. Danach ist ein insbesondere in
Modulbauweise aufgebauter Verbraucherabzweig mit einem Träger
und einer auf diesen aufschnappbaren Baugruppe vorgesehen,
die in mehreren Montagestellungen relativ zum Träger positio
nierbar ist. Um die jeweils aktuelle Montagestellung für den
Anwender visuell sichtbar zu machen, ist ein Anzeigeelement
zur Kennzeichnung dieser aktuellen Montagestellung vorgese
hen. Das Anzeigeelement weist zwei Teile auf, die am Träger
bzw. an der Baugruppe angeordnet sind, und ist dabei insbe
sondere jederzeit einsehbar an einer Gehäusevorderseite des
Verbraucherabzweigs angebracht.
Das Anzeigeelement dient also als Kontrollelement für eine
ordnungsgemäße Montage und ermöglicht dadurch eine hohe Mon
tagesicherheit. Bei der Montage werden der Träger und die
Baugruppe relativ zueinander bewegt. Durch die Anordnung der
beiden Teile des Anzeigeelements einerseits am Träger und
andererseits an der Baugruppe ist somit eine zuverlässige
Anzeige der aktuellen Montageposition sichergestellt.
Zweckdienlicherweise ist das Anzeigeelement verwirklicht
durch eine Markierungsfahne, die in eine Markierungsausneh
mung greift und dort entsprechend der aktuellen Montagestel
lung unterschiedliche Markierungsstellungen einnimmt. Das An
zeigeelement ist also durch eine einfache mechanische Aus
gestaltungen verwirklicht und ist damit störungsfrei und
robust.
Vorzugsweise ist die Baugruppe über eine Drehbewegung relativ
zum Träger in die unterschiedlichen Montagestellungen führ
bar, und die Markierungsstellung der Markierungsfahne vari
iert mit zunehmender Drehbewegung. Die Bewegung der Markie
rungsfahne in der Markierungsausnehmung ist dabei in erster
Näherung durch eine einfache Linearbewegung verwirklicht.
Für eine deutliche Kenntlichmachung der aktuellen Montagepo
sition ist seitlich an der Markierungsausnehmung eine Be
schriftungsfläche vorgesehen. Diese ermöglicht die Beschrif
tung der jeweils zugeordneten Markierungsstellung der Markie
rungsfahne.
Bevorzugt ist der Träger im Querschnitt gesehen L-förmig mit
einem unteren Basisarm und einem senkrecht hierzu angeordne
ten Führungsarm ausgebildet, wobei die Markierungsfahne end
seitig am Führungsarm angebracht ist. Die Drehbewegung der
Baugruppe bei der Montage erfolgt dabei in einer von den bei
den Armen aufgespannten Ebene. Diese Ausgestaltung baut in
vorteilhafter Weise auf der aus der WO 99/23736 bekannten
Ausgestaltung auf. Die Anordnung der Markierungsfahne am Füh
rungsarm gewährleistet zum einen deren gute Sichtbarkeit. Zum
anderen ist hierdurch sichergestellt, dass die Markierungs
fahne bereits zu Beginn der Montage der Baugruppe am Träger
in die Markierungsausnehmung eingeführt wird und somit die
unterschiedlichen Montagestellungen angezeigt werden.
In einer besonders zweckdienlichen Ausgestaltung ist an der
Baugruppe ein Rasthaken zur Verrastung in einer Rastausneh
mung am Führungarm vorgesehen. Hierdurch wird gegenüber der
bekannten Ausgestaltung eine vereinfachte Montage ermöglicht.
Die Ausgestaltung des in den Verankerungsdurchbruch eingrei
fenden Rasthakens an der Baugruppe ermöglicht darüber hinaus
eine deutlich vereinfachte fertigungstechnische Herstellung
im Vergleich zu der bekannten, am Führungsarm angeformten
Rastfeder. Der Rasthaken ist ein mechanisch festes und robu
stes Element, das anders als die Rastfeder nicht federela
stisch ausgebildet sein muss. Gerade die federelastische Aus
bildung der Rastfeder wirft bei der Herstellung der üblicher
weise als Kunststoff-Spritzgussteile ausgebildete Bauteile
Probleme auf.
Diese vorteilhafte Ausgestaltung der Rastverbindung mit dem
in die Rastausnehmung eingreifenden Rasthaken ist auch unab
hängig von der Ausgestaltung des Anzeigeelements zu verwirk
lichen.
Um eine symmetrische Belastung der Rastverbindung zu gewähr
leisten, ist der Rasthaken mittig an der Baugruppe angeord
net.
Im Hinblick auf eine einfache Montage übergreift die Bau
gruppe vorteilhafterweise den Führungsarm mit einem Überstand
und der Rasthaken greift von einer der Baugruppe abgewandten
Außenseite her in die Rastausnehmung ein. Bei der Montage
wird derart vorgegangen, dass die Baugruppe mit dem Überstand
auf den Führungsarm aufgesetzt und der Rasthaken in die
Rastausnehmung eingeführt wird. Ausgehend von dieser Montage
grundstellung wird die Baugruppe relativ zum Träger ver
schwenkt und über eine Zwischen-Montagestellung (Parkstel
lung) in die Endmontagestellung (Betriebsstellung) geführt.
Zweckdienlicherweise ist die Markierungsfahne oberhalb der
Rastausnehmung und die Markierungsausnehmung oberhalb des
Rasthakens im Überstand angeordnet. Die Funktionen Verrastung
und Anzeigen der Montagestellung sind also konstruktiv derart
miteinander kombiniert, dass bei der Ausbildung der Ver
rastung automatisch die Markierungsfahne in die Markierungs
ausnehmung greift. Zweckdienlicherweise ist die Markierungs
ausnehmung dabei gebildet durch eine Entformungsöffnung, die
für die Ausbildung des Rasthakens beim Spritzgießen erforder
lich ist. Die vorteilhafte Kombination der Funktionen Ver
rastung und Anzeige der Montagestellungen bedarf also - abge
sehen von der Anordnung der spritzgusstechnisch einfach zu
verwirklichenden Markierungsfahne - keine weiteren Bauteile
oder Vorkehrungen. Es wird also im Vergleich zu der bekannten
Ausgestaltung eine vereinfachte Herstellung mit verbesserter
Verrastung und zusätzlicher Anzeige ermöglicht.
Darüber hinaus ist die Rastausnehmung zweckdienlicherweise
als ein Verankerungsdurchbruch ausgebildet, so dass bei nicht
montierter Baugruppe durch diesen Durchbruch ein Sperrschloss
geführt werden kann, um eine unerwünschte Belegung des Trä
gers mit einer Baugruppe zu verhindern.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden an
hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in
schematischen Darstellungen:
Fig. 1 einen in Modulbauweise aufgebauten Verbraucherab
zweig in einer perspektivischen Darstellung, bei
dem eine Schaltgeräteeinheit als Baugruppe in einer
Vormontagestellung relativ zu einem Träger darge
stellt ist,
Fig. 2 den Verbraucherabzweig in einer Betriebsstellung,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Verbraucherabzweigs in der
Vormontageposition,
Fig. 4 den Verbraucherabzweig in einer Seitenansicht in
einer Montagegrundstellung,
Fig. 5 den Verbraucherabzweig in einer Seitenansicht in
einer Parkstellung, und
Fig. 6 den Verbraucherabzweig in einer Seitenansicht in
der Betriebsstellung.
In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Ein Verbraucherabzweig 2, wie er in den Figuren dargestellt
ist, ist Teil eines modularen Gesamtkonzepts und umfasst ei
nen Träger 4, in den eine Baugruppe 6, im Ausführungsbeispiel
eine Schaltgeräteeinheit, aufschnappbar ist. Der Träger 4
weist an seiner Unterseite Ausnehmungen 8 auf, über die der
Verbraucherabzweig 2 auf eine herkömmliche Hutschiene auf
schiebbar ist. Der Verbraucherabzweig 2 ist insbesondere Teil
eines Steuerungssystems einer industriellen Anlage und zur
Anordnung in einem Schaltschrank vorgesehen.
Je nach Anforderung werden dabei unterschiedliche Verbrau
cherabzweige 2 nebeneinander auf die Hutschiene aufgeschoben.
Dabei wird üblicherweise zunächst eine Anzahl von Trägern 4
aufgeschoben und die jeweils benötigten Verbraucherabzweige 2
auf die Träger 4 aufgeschnappt.
Der Träger 4 ist im Querschnitt gesehen L-förmig ausgebildet
und weist einen Basisarm 12 und einen Führungsarm 14 auf
(vgl. insbesondere die Fig. 3-6). An der von der Baugruppe 6
abgewandten Gehäusefrontseite 15 des Führungsarms 14 ist ein
Klemmengehäuse 16 mit einer Anzahl von Klemmen 18 angeordnet,
in denen elektrische Leiter kontaktierbar sind. An der dem
Führungsarm 14 zugewandten Seite weist die Baugruppe 6 einen
Führungsschacht 20 auf, mit dem die Baugruppe 6 in einen ent
sprechenden Führungskanal 22 am Führungsarm 14 eingeschoben
wird.
Zur Verrastung der Baugruppe 6 am Träger 4 ist sowohl an der
Unterseite als auch an der Oberseite der Baugruppe 6 eine
Verrastung zwischen der Baugruppe 6 und dem Träger 8 vorgese
hen. An der Oberseite ist hierzu ein Rastelement 28 und an
der Unterseite ein Rasthaken 30 an der Baugruppe 6 angeord
net. Der Rasthaken 30 greift in einen als Rastausnehmung
wirkenden Verankerungsdurchbruch 32 am Führungsarm 14 ein.
Der Rasthaken 30 ist dabei unterhalb eines Überstands 34 an
geordnet, mit dem die Baugruppe 6 den Führungsarm 14 über
deckt und überlappt. Bei der Demontage dient der Überstand 34
als Griff zum Herausziehen der Baugruppe 6.
Wie insbesondere den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, ist der
Rasthaken 30 gebildet durch einen vom Überstand 34 senkrecht
abstehenden Steg 36, an den sich endseitig ein im Querschnitt
gesehen dreiecksförmiger Haken 38 angeordnet ist.
Im Überstand 34 oberhalb des Rasthakens 30 ist eine Markie
rungsausnehmung 40 angeordnet, in die in der Montagestellung
eine endseitig am Führungsarm 14 angeformte Markierungs
fahne 42 eingreift. Die Markierungsausnehmung 40 ist zugleich
eine Entformungsöffnung. Die Markierungsfahne 42 bildet zu
sammen mit der Markierungsausnehmung 40 ein Anzeigeelement
für die Montagestellung der Baugruppe 6 relativ zum Träger 4.
Das Gehäuse der Baugruppe 6 sowie das des Trägers 4 sind als
Kunststoff-Spritzgussteile ausgebildet. Der Rasthaken 30
ebenso wie die Markierungsfahne 42 sind dabei unmittelbar
einstückig mit den jeweiligen Gehäusen verbunden. Hierfür ist
eine geeignete Spritzgussform gewählt. Zur Ausbildung des
Rasthakens 32 ist die Markierungsausnehmung als Entfor
mungsöffnung notwendig.
Bei der Montage der Baugruppe 6 am Träger 8 nimmt die Markie
rungsfahne 42 unterschiedliche Montagestellungen in der Mar
kierungsausnehmung 40 ein. In Fig. 2 sind diese Stellungen
mit den Buchstaben M für eine Montagegrundstellung, P für
eine Parkstellung und B für eine Betriebsstellung angedeutet,
wobei die Markierungsfahne 42 sich entsprechend der aktuellen
Montagestellung der Baugruppe 6 in der Betriebsstellung B
befindet. Seitlich neben der Markierungsausnehmung 40 ist die
Oberfläche des Überstands 34 als Beschriftungsfläche 44 vor
gesehen.
Die Montage der Baugruppe 6 am Träger 4 wird im Folgenden
anhand der Fig. 3 bis 6 näher erläutert. Zunächst wird die
Baugruppe 6 ausgehend von einer in Fig. 3 gezeigten Vormonta
geposition (korrespondierend zur Darstellung der Fig. 1) mit
dem Führungsschacht 20 in den Führungskanal 22 in Axialrich
tung 46 verschoben. Die Baugruppe 6 umfasst ein Basisunter
teil 48, das ähnlich wie der Träger 4 L-förmig ausgebildet
ist und das an seinem einen Arm den Führungsschacht 20 um
fasst. Auf dem Basisunterteil 48 ist das eigentliche Baugrup
penmodul 50 angeordnet und vorzugsweise aufgeschnappt oder
geschraubt. Das Basisunterteil 48 ist vorzugsweise für unter
schiedliche Baugruppenmodule 50 ausgebildet. Für die Montage
ist der Führungsschacht 20 elastisch mit dem Basisunter
teil 48 verbunden und kann relativ zu diesem in Richtung 47
(vgl. Fig. 3) bewegt werden. Zudem ist zwischen dem Baugrup
penmodul 50 und dem Führungsschacht 20 ein Schlitz 52 ange
ordnet, der eine Schwenkbewegung des Baugruppenmoduls 50 um
eine Schwenkachse 54 ermöglicht.
Zur Montage wird das Baugruppenmodul 6 um die Schwenkachse 54
etwas nach unten verschwenkt und somit in eine in Fig. 4 dar
gestellte Montagegrundstellung M geführt. In dieser Montage
grundstellung M ist die Markierungsfahne 42 bereits in die
Markierungsausnehmung 40 eingeführt, der Haken 38 jedoch noch
nicht in den Verankerungsdurchbruch 32.
Anschließend wird durch weiteres Schwenken um die
Schwenkachse 54 das Baugruppenmodul 50 zunächst in die in
Fig. 5 gezeigte Parkstellung P und anschließend in die in
Fig. 6 (und in Fig. 1) gezeigte Betriebsstellung B gebracht.
Hierbei wird der Haken 38 zunehmend in den Verankerungs
durchbruch 32 eingeführt. Konstruktionsbedingt verschiebt
sich dabei der Überstand 34 relativ zum Führungsarm 14 in
einer Linearbewegung in Richtung 47, so dass automatisch mit
der Schwenkbewegung die Markierungsfahne 42 unterschiedliche
Positionen in der Markierungsausnehmung 40 einnimmt. Der
Überstand 34 ist nur in Axialrichtung 46 gesichert und liegt
auf dem oberen Ende des Führungsschachts 20 auf. Beim Schwen
ken kann der Überstand 34 über dieses obere Ende gleiten. Die
Markierungsfahne 42 beschreibt dabei eine lineare Relativbe
wegung zu der Markierungsausnehmung 40. Bei eingerastetem
Rasthaken 30 ist ein Herausziehen der Baugruppe 6 in Axial
richtung 46 verhindert. An der Oberseite 26 greift das
Rastelement 28 an zugeordnete Rastnasen 56 am Träger 4 ein.
Dabei sind mehrere Raststufen 56 für die unterschiedlichen
Montage-, Park- und Betriebsstellung M, P, B vorgesehen.
Zum Ausbau werden die Montageschritte in der umgekehrten Rei
henfolge ausgeführt. D. h. zunächst ist an der Oberseite 26
die Rastverbindung zwischen Baugruppe 6 und Träger 4 über
eine Schwenkbewegung zu lösen, wobei gleichzeitig der Rastha
ken 32 aus dem Verankerungsdurchbruch 30 herausgeschoben
wird. Anschließend kann die Baugruppe 6 in Axialrichtung 46
entnommen werden.
Die Ausbildung des Verbraucherabzweigs 2 mit einem Anzeige
element, das durch das Zusammenwirken der Markierungsfahne 42
und der Markierungsausnehmung 40 geschaffen ist, ermöglicht
dem Anwender jederzeit von außen zu erkennen, welche Position
die Baugruppe 6 relativ zum Träger 4 inne hat. Da dieses An
zeigeelement gebildet ist durch zwei bei der Montage relativ
zueinander geführte Elemente, ist dieses mechanische Anzeige
element sehr einfach ausgeführt und absolut zuverlässig.
Zugleich ist durch den Rasthaken 30 und den Verankerungs
durchbruch 32 eine besonders stabile und einfach ausgebildete
Verrastung an der Unterseite 24 ermöglicht. Durch die gün
stige Positionierung des Rasthakens 30 und des Verankerungs
durchbruchs 32 einerseits sowie der Markierungsausnehmung 40
und der Markierungsfahne 42 andererseits sind keine kompli
zierten Formgebungen erforderlich. Vielmehr ist für die neben
der erforderlichen Verrastung zusätzliche Anzeigefunktion
kein zusätzliches Teil erforderlich.
Claims (11)
1. Verbraucherabzweig (2) mit einem Träger (4) und einer
auf diesen aufschnappbaren Baugruppe (6), die in mehre
ren Montagestellungen (M, P, B) relativ zum Träger (4) po
sitionierbar ist, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Anzeigeele
ment (44, 42) mit zwei Teilen zur Kennzeichnung der
aktuellen Montagestellung (M, P, B) vorgesehen ist, wobei
der eine Teil (42) am Träger (4) und der ändere Teil
(40) an der Baugruppe (6) angeordnet ist.
2. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Anzeigeele
ment (40, 42) jederzeit einsehbar an einer Gehäusefront
seite (15) angebracht ist.
3. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, dass die
beiden Teile eine Markierungsausnehmung (40) und eine in
diese eingreifende Markierungsfahne (42) sind, wobei die
Markierungsfahne (42) entsprechend der aktuellen Mon
tagestellung (M, P, B) unterschiedliche Markierungsstel
lungen einnimmt.
4. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, dass die
Baugruppe (6) über eine Schwenkbewegung relativ zum Trä
ger (4) in die unterschiedlichen Montagestellun
gen (M, P, B) führbar ist, und dass die Markierungsstel
lung der Markierungsfahne (42) in der Markierungsaus
nehmung (40) mit zunehmender Drehbewegung variiert.
5. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 3 oder 4, da
durch gekennzeichnet, dass seit
lich an der Markierungsausnehmung (40) eine Beschrif
tungsfläche (44) vorgesehen ist.
6. Verbraucherabzweig (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der
Träger (4) im Querschnitt gesehen L-förmig mit einem un
teren Basisarm (12) und einem senkrecht hierzu angeord
neten Führungsarm (14) ausgebildet ist, dass die Markie
rungsfahne (42) endseitig am Führungsarm (14) angebracht
ist, und dass bei der Montage eine Schwenkbewegung der
Baugruppe (6) in einer von den beiden Armen (12, 14)
aufgespannten Ebene erfolgt.
7. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass an der Baugruppe (6)
ein Rasthaken (30) zur Verrastung in einer Rastausneh
mung (32) am Führungsarm (14) vorgesehen ist.
8. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass der Rasthaken (30)
mittig an der Baugruppe (6) angeordnet ist.
9. Verbraucherabzweig (2) nach Anspruch 7 oder 8, da
durch gekennzeichnet, dass die Bau
gruppe (6) den Führungsarm (14) mit einem Überstand (34)
übergreift, und dass der Rasthaken (30) von der der Bau
gruppe (6) abgewandten Außenseite her in die Rastausneh
mung (32) eingreift.
10. Verbraucherabzweig (2) nach einem der Ansprüche 7
bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass die Markierungsfahne (42) oberhalb der Rastausneh
mung (32) und die Markierungsausnehmung (40) oberhalb
des Rasthakens (30) im Überstand (34) angeordnet sind.
11. Verbraucherabzweig (2) nach einem der Ansprüche 7
bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass die Rastausnehmung als ein Verankerungsdurch
bruch (32) ausgebildet ist.
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