DE1640070A1 - High voltage cable with interference voltage suppression - Google Patents

High voltage cable with interference voltage suppression

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DE1640070A1 DE19671640070 DE1640070A DE1640070A1 DE 1640070 A1 DE1640070 A1 DE 1640070A1 DE 19671640070 DE19671640070 DE 19671640070 DE 1640070 A DE1640070 A DE 1640070A DE 1640070 A1 DE1640070 A1 DE 1640070A1
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Gen Hara
Masayuki Hayashi
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    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/0063Ignition cables

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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Description

Fujikura Cable Works Limited 1 6 A Q 0 7Fujikura Cable Works Limited 1 6 A Q 0 7

4«2, l«chotne, Fukagawa Heikyu«cho, Koto«Ku Tokio, Japan4 «2, l« chotne, Fukagawa Heikyu «cho, Koto« Ku Tokyo, Japan

Hochspannungskabel mit StörspannungsunterdrückungHigh voltage cable with interference voltage suppression

Die Erfindung betrifft Hochspannungskabel mit Störspannungsunterdrückung, insbesondere zur Verwendung bei Zündanlagen von Verbrennungsmotoren. Unter den beispielsweise in Kraft« fahrzeugen verwendeten elektrischen Einrichtungen erzeugt die Zündanlage die kräftigsten Störspannungen in einem sehr breiten Frequenzbereich, die die verschiedenstens Nachrichtenübertragungs« anlagen, beispielsweise Rundfunk, Fernsehen u.a. stark stören.The invention relates to high-voltage cables with interference voltage suppression, in particular for use in ignition systems for internal combustion engines. Among the for example in force « Electrical equipment used in vehicles, the ignition system generates the strongest interference voltages in a very wide range Frequency range that covers the most varied of communications strongly interfere with systems such as radio, television, etc.

Zur Unterdrückung dieser Störspannungen werden in bekannter Weise Widerstände in die Zündanlagen eingesetzt« Dabei lie^t jedoch die Hochfrequenzspannung an einem kurzen Widerstandskörper an, so daß der wirksame Widerstand insbesondere im Frequenz« bereich oberhalb von 100 MHz herabgesetzt ist und die Stör« Spannungsunterdrückung verschlechtert wird.In order to suppress these interference voltages, resistors are used in the ignition systems in a known manner however, the high-frequency voltage is applied to a short body of resistance, so that the effective resistance especially in the frequency « range is reduced above 100 MHz and the interference voltage suppression is worsened.

Es ist daher erwünscht, ein widerstandsbehaftetes Kabel zu verwenden, dessen elektrischer Widerstand so hoch als möglich ist, sdiange der Zündfunken biaw, Zündvorgang nicht beeinträchtigtIt is therefore desirable to use a resistive cable whose electrical resistance is as high as possible is, as long as the ignition spark biaw, the ignition process is not impaired

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wird. Die Verwendung eines Metalld.r£ides als Widerstandskörper mit einem hohen Widerstand von etwa 10 « 30 KOhm je m, dessen Durchmesser etwa dem eines üblichen Kupferdrahtes entspricht, ist jedoch sehr teuer unä weder wirtschaftlich noch praktisch. Folglich muß man ein marktgängiges Widerstandsmaterial auf einen Durchmesser von etwa 0, 1 mm bis O-, 05 mm bringen und diese feinen Drähte mit möglichst großer Länge in ein Kabel einbringen, um dessen Widerstand zu erhöhen.will. The use of a metal wire as a resistor body with a high resistance of about 10-30 KOhm per m, the diameter of which corresponds approximately to that of a conventional copper wire, is, however, very expensive and neither economical nor practical. Consequently, one a marketable resistive material to a diameter of about 0 must, 1 mm to O - to bring mm 05 and these fine wires contribute with the greatest possible length in a cable, in order to increase its resistance.

Bei herkömmliehen drahtgewickelten Widerständen wird ein feiner Widerstandsdraht direkt und dicht auf einen isolierenden Kern mit kreisförmigem Querschnitt gewickelt, und der so gebildete Drahtwiderstand mit einem Isolator, beispielsweise Vinyl, beschichtet. Bei solchen Widerständen ist jedoch die Zahl der aus dem Widerstands draht auf den Kern gewickelten Windungen be« schränkt, und folglich ist es nicht möglich, den Widerstand über einen Grenzwert hinaus zu erhöhen. Mit anderen Worten, wenn die-Windungszahl des feinen Widerstands drahte s zur Erhöhung des Widerstandes stark vergrößert wird, können sich Widerstands« Schwankungen aufgrund von Kurzschlüssen zwischen den Windungen ergeben, die durch Verlagerungen des aufgewickelten Drahtes bei im Betrieb auftretenden mechanischen Spannungen und Biegungen entstehen. Andererseits werden bei einer Verringerung des Draht« durchmessers zur Vergrößerung des Widerstandes der Kontakt amWith conventional wire-wound resistors, a finer one is used Resistance wire wound directly and tightly on an insulating core of circular cross-section, and the so formed Wire resistor coated with an insulator such as vinyl. With such resistors, however, the number of turns wound from the resistance wire onto the core is restricts, and consequently it is not possible to increase the resistance beyond a limit value. In other words, if the number of turns of the fine resistance wires to increase of resistance is greatly increased, resistance can " Fluctuations due to short circuits between the windings, caused by displacements of the coiled wire Mechanical stresses and bends occurring during operation arise. On the other hand, if the wire is reduced, " diameter to increase the resistance of the contact at the

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Anschlußpunkt, die mechanische Festigkeit am Verbindungspunkt der Drähte mit dem Anschluß und die Handhabung aufgrund der Empfindlichkeit von Drähten verschlechtert, deren Durchmesser gleichoder kleiner als 0, 1 mm ist«Connection point, the mechanical strength at the connection point of wires to the connector and handling deteriorates due to the sensitivity of wires, their diameter is equal to or less than 0.1 mm "

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein widerstandsbehaftetes Kabel mit hohem Widerstand zu schaffen, bei dem die erläuterten Nachteile vermieden sind« Das erfindungsgemäße Kabel ist gekennzeichnet durch eine aus feinem metallischen Widerstandsdraht mit kleiner Steigung und Durchmesser gewickelten Primärwendel, eine aus der Primärwendel um einen Isolierkern gewickelten Sekundärwendel und eine IsoMerbeschichtung der Sekundär wendel*The invention has set itself the task of a resistive To create cables with high resistance, in which the disadvantages explained are avoided «The invention Cable is characterized by a fine metallic resistance wire with a small pitch and diameter wound Primary coil, a secondary coil wound from the primary coil around an insulating core and an IsoMer coating the secondary helix *

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Kabels in Form einer Doppelwendel wird die Gesamtlänge des Widerstandsdrahtes und damit der Widerstand des Kabels je Längeneinheit wesentlich erhöht. Die Gefahr von Unterbrechungen und Widerstandsänderungen ist wesentlich vermindert, da durch den Aufbau des Kabels in Form einer Doppelwendel eine hohe Flexibilität erreicht wird, ohne daß bei der Biegung des Kabels oder bei größeren Zugkräften der Widerstandsdraht direkt beansprucht wird«Due to the structure of the cable according to the invention in the form of a double helix, the total length of the resistance wire and thus the resistance of the cable per unit length increases significantly. The risk of interruptions and changes in resistance is significantly reduced, since the construction of the cable in the form of a double helix achieves a high level of flexibility without when the cable is bent or when the tensile force is greater, the resistance wire is directly stressed «

Eine Weiterbildung der Erfindung empfiehlt, daß der Widerstandsdraht der Primärwendel um einen dünnen Isolierkern gewickelt ist» Dadurch läßt sich das mechanische und elektrische Verhalten 109843/021 0 A further development of the invention recommends that the resistance wire of the primary coil is wound around a thin insulating core. This allows the mechanical and electrical behavior to be determined

weiter verbessern»continue to improve"

In ihrer weiteren Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß ein aus Isoliermaterial bestehender Abstandshalter zwischen benachbarten Windungen der Sekundär wendel liegt« Der Abstandshalter verhinder Berührungen und Kurzschlüsse zwischen den benachbarten Windungen der Sekundärwendel«In its further embodiment, the invention provides that a spacer made of insulating material is located between adjacent turns of the secondary helix «The spacer prevent contact and short circuits between the adjacent turns of the secondary coil "

Zur Sicherstellung eine zuverlässigen Anschlusses an das Kabel sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß der Endabschnitt der Primärwendel um die Isolierbeschichtung gefaltet und eine Anschlußhülse über die Isolierschicht geschoben ist« Gegenüber einem herkömmlichen Anschluß, bei dem der feüne Widerstandsdraht selbst entweder direkt oder unter Vermittlung eine Stiftes an einen Anschluß geführt ist, läßt sich auf diese Weise eine dauerhafte und sichere Verbindung schaffen, insbesondere dann, wenn die Primärwendel um einen dünnen Isolierkern gewickelt ist«To ensure a reliable connection to the cable, a further development of the invention provides that the end section the primary coil is folded around the insulating coating and a connecting sleeve is pushed over the insulating layer a conventional connection in which the fine resistance wire itself either directly or through the intermediary of a pin is led to a connection, a permanent and secure connection can be created in this way, especially when when the primary coil is wound around a thin insulating core «

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der Zeichnung noch näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below in conjunction with the drawing. Show it:

Fig« 1 und 2 ein erstes Ausfügirungsbeispiel der Erfindung, wobei in Pig, 1 die Primärwendel und in Fig. 2 die teilweise geschnittene Seitenansicht des widerstandsbehafteten Kabels dargestellt ist;1 and 2 show a first exemplary embodiment of the invention, in Pig, 1 the primary coil and in Fig. 2 shows the partially sectioned side view of the resistive cable;

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Fig, 3 und 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei in Fig. 3 die Primärwendel mit auf einen Isolierkern gewickeltem Widerstand« draht und in Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des widerstandsbehafteten Kabels dargestellt sind;3 and 4 show a second exemplary embodiment of the invention, with the primary coil in FIG with a resistance wire wound on an insulating core, and in FIG. 4 a partially sectioned one Side views of the resistive cable are shown;

Fig. 5 eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem ein Abstandshalter zwischen benachbarte Windungen der Sekundärwicklung eingefügt ist;Fig. 5 shows a modification of the second embodiment, in which a spacer between adjacent Turns of the secondary winding is inserted;

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Anschlußbereich des ™6 shows a cross section through the connection area of the ™

widerstandsbehafteten Kabels;resistive cable;

Fig. 7 eine grafische Darstellung der Stör eigenschaften in Abhängigkeit von der Frequenz für das wider« standsbehaftete Kabel nach der Erfindung im Vergleich zu einem bekannten Kabel.Fig. 7 is a graphical representation of the interference properties as a function of the frequency for the resistive cable according to the invention in Compared to a known cable.

Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 1 und 2The first embodiment of the invention according to FIGS. 1 and 2

weicht von dem zweiten Ausführungsbeispiel nur dadurch ab, daßdiffers from the second embodiment only in that

die Primärwendel nicht auf einen dünnen Isolierkern gewickeltthe primary coil is not wound on a thin insulating core

ist. Es soll daher nur das zweite Ausführungsbeispiel anhand deris. It is therefore only the second embodiment based on the

Figuren 3 und 4 im einzelnen erläutert werden.Figures 3 and 4 are explained in detail.

Auf den dünnen Isolierkern 1, der beispielsweise aus Polyvinyl« chlorid, Polyäthylen, Nylon, Fischdarm, Glasfasern, Baumwolle faden o.a. besteht, ist ein metallischer Widerstands draht 2 unter Bildung einer Primärwendel gewickelt. Die Primärwendel ist um einen Isoliertem 3 aus ähnlichem Material wie das des dünnen Isolierkerns 1 gewickelt und bildet eine Sekundärwendel» Die Se« 109843/0210On the thin insulating core 1, for example made of polyvinyl chloride, polyethylene, nylon, fish intestines, glass fibers, cotton thread o.a. consists, a metallic resistance wire 2 is below Formation of a primary coil wound. The primary coil is around an insulated 3 made of a material similar to that of the thin one Insulating core 1 is wound and forms a secondary helix »Die Se« 109843/0210

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kundärwendel ist mit einer Isolierschicht 4 aus natürlichem oder synthetischen Gummi ader einem Kunststoff (Polyäthylen oder Polyvinylchlorid) versehen.Kundärwendel is with an insulating layer 4 made of natural or synthetic rubber or a plastic (polyethylene or polyvinyl chloride).

Wie oben erläutert, ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Primärwendel, die durch den um den dünnen Isolierkern 1 gewickelten Widerstandsdraht 2 besteht, um den Isolierkern 3 unter Bildung einer Sekunflärwendel gewickelt» Es ist daher möglich, die Länge des metallischen Widerstandsdrahtes 2 je Längeneinheit des Zündkabels zu vergrößern mit dem Ergebnis, daß der Widerstand je Längeneinheit des Kabels größer und die Störunterdrückung besser wird. Bei der Wicklung des metallischen Drahtes 2 um den dünnen Isolierkern 1 läßt sich zur Erzielung des gewünschten Widerstandes die Steigung der Wendel leicht ändern. Dadurch können nicht nur hochfrequente Stör ströme sonder auch ein Störstrom verhältnismäßig niedriger Frequenz leicht unterdeückt werden.As explained above, in this embodiment the primary coil, which consists of the resistance wire 2 wound around the thin insulating core 1, is wound around the insulating core 3 to form a secondary coil. It is therefore possible to increase the length of the metallic resistance wire 2 per unit length of the ignition cable increase with the result that the resistance per unit length of the cable is greater and the interference suppression is better. When the metallic wire 2 is wound around the thin insulating core 1, the pitch of the helix can easily be changed in order to achieve the desired resistance. As a result, not only high-frequency interference currents but also an interference current of relatively low frequency can be easily suppressed.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig# 1 und 2 wird kein Isolierkern 1 benutzt, sondern der metallische Widerstandsdraht 2 ist selbsttragend mit gleicher Steigung und gleichem Durchmesser zur Bildung der Primärwendel gewickelt. Diese Wiederum ist um den Isolierkern 3 gewickelt und bildet die Sekundärwicklung, die eine Isolierschicht 4 trägt.In the first embodiment shown in FIG 2 # 1 and no insulating core 1 is used, but the metallic resistance wire 2 is self-supporting wound with the same pitch and same diameter to form the primary coil. This in turn is wound around the insulating core 3 and forms the secondary winding, which carries an insulating layer 4.

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Bei den beiden Ausführungsbeispielen werden blanke Drähte benutzt. Es lassen sich jedoch auch metallische Widerstands drähte verwen«-· den, die mit einer Isolierschicht versehen sind, beispielsweise Emaillelack, Polyäthylen, Polyester, Polyurethan, Folmal«Harz.Bare wires are used in the two exemplary embodiments. However, metallic resistance wires can also be used «- · those that are provided with an insulating layer, for example enamel paint, polyethylene, polyester, polyurethane, Folmal «resin.

Bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist ein Abstandshalter 5, beispielsweise ein Baumwollfaden, zwischen benachbarten Windungen der Sekundärwicklung um den Isolierkern gewickelt, wie in Fig. 5 gezeigt.In the preferred embodiments of the invention, a spacer 5, for example a cotton thread, is between adjacent turns of the secondary winding are wound around the insulating core, as shown in FIG.

Der Anschluß an das Zündkabel nach der Erfindung erfolgt zweckmäßig entsprechend der Darstellung nach Fig, 6. Der Endabschnitt der Primärwendel mit um den dünnen Isoliqrkern gewickeltem Widerstandsdraht ist um die Außenfläche der Isolierschicht 4 ge« faltet, und der gefaltete Teil ist in die Anschlußhülse 6 eingesetzt.The connection to the ignition cable according to the invention is expedient corresponding to the representation according to FIG Resistance wire is folded around the outer surface of the insulating layer 4, and the folded part is inserted into the connecting sleeve 6.

Für die zweite Ausführungsform sei folgendes Beispiel gegeben? B β is ρ i The following example is given for the second embodiment? B β is ρ i

WiderstandsdrahtsResistance wire

Material: Ni«Cr«DrahtMaterial: Ni «Cr» wire

Ni 77% oder mehr, Cr 19«21 %Ni 77% or more, Cr 19 «21%

C 0, 15% oder weniger, Si 0, 75 « 1, 5 %C 0.15% or less, Si 0.75 «1.5%

Mn 2, 5 % oder weniger, Fe 1, 0 % o, wenigerMn 2.5% or less, Fe 1.0% or less

Durchmesser: 0, ιDiameter: 0, ι

elektr« Widerstand etwa 550 Ohm/m,electrical resistance about 550 Ohm / m,

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Isolierkern der Primärwendel:Primary coil insulating core:

Material J Polypropylen^ adenMaterial J polypropylene ^ aden

Durchmesser: 0,47 mm Primärwendel:Diameter: 0.47 mm Primary coil:

Der Widerstandsdraht ist um den dünnen Isolierkern in Form einer offenen Wendel gewickelt.The resistance wire is wound around the thin insulating core in the form of an open coil.

Außendurchmesser: 0, 57 mmOutside diameter: 0.57 mm

Windungszahl je Längeneinheit: 34/cm Isolierkern der Sekundärwendel:Number of turns per unit length: 34 / cm Insulating core of the secondary coil:

Material: Glasfaser«Faden oder Polyäthylen«Glycol«Material: fiberglass «thread or polyethylene« glycol «

Telphthalat (Handelsname Tetolon)~Faser« Faden,Telphthalate (trade name Tetolon) ~ fiber «thread,

Durchmesser: 1, 0 mm SekundärwendeliDiameter: 1.0 mm secondary helix

Die Primärwendel ist um den Isolierkern zusammen mit einem Abstandshalter in Form eines Baumwollfadens ge« gewickelt»The primary coil is wrapped around the insulating core together with a spacer in the form of a cotton thread. wrapped »

Außendurchmesseri 2, 0 mmOutside diameteri 2.0 mm

Windungszahl der Primärwendel je Längeneinheit 11/cm Isolierschicht;Number of turns of the primary coil per unit length 11 / cm Insulating layer;

Material: Vinyl oder Gummi«PolychloroprenMaterial: vinyl or rubber «polychloroprene

Dickes Vinyl 2, 5 mmThick vinyl 2.5mm

Gummi 1, 9 mmRubber 1, 9 mm

) 2t 5 mm Polychloropren 0, 6 mm) 2 t 5 mm polychloroprene 0.6 mm

Endgültiger Außendurchmesser: 7 mm Elektrischer Widerstand! 16 kOhm/m,Final outer diameter: 7 mm Electrical resistance! 16 kOhm / m,

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Wenn dieses Widerstandskabel in der Zündanlage eines Kraft« fahrzeugmotors mit 4 Zylindern von 1000 ecm eingesetzt wird, ergeben sich folgende Längen:If this resistance cable is in the ignition system of a force « vehicle engine with 4 cylinders of 1000 ecm is used, the following lengths result:

von der Zündspule zum Verteiler 380 mmfrom the ignition coil to the distributor 380 mm

vom Verteiler zum ersten Zündkerzenstecker 180 mmfrom the distributor to the first spark plug connector 180 mm

vom Verteiler zum zweiten Zündkerzenstecker 250 mmfrom the distributor to the second spark plug connector 250 mm

vom Verteiler zum dritten Zündkerzenstecker 300 mmfrom the distributor to the third spark plug connector 300 mm

vom Verteiler zum vierten Zündkerzenstecker 390 mmfrom the distributor to the fourth spark plug connector 390 mm

Für eine Drehzahl des Motors von 1500 U/min sind die Stör« spannungen in Abhängigkeit von der Frequenz für ein Kabel ohne Widerstandsdraht und für ein Kabel nach der Erfindung in Fig. 7 dargestellt,- Die ausgezogene Kurve A gilt für den ersten Fall und die gre strichelte Kurve B für den zweiten Fall, Die Meßwerte für die Kurven wurden in einer Entfernung von 10 m vom Kraftfahr« zeug bei einer Höhe von 4 m über der Erde ermittelt. Wie die grafische Darstellung zeigt, ist erfindungsgemäß die Störfeld« stärke in einem großen Frequenzbereich wesentlich herabgesetzt.For a speed of the engine of 1500 rpm, the disturbance « voltages as a function of the frequency for a cable without resistance wire and for a cable according to the invention in FIG. 7 shown, - The solid curve A applies to the first case and the dashed curve B for the second case. The measured values for the curves were taken at a distance of 10 m from the motor vehicle. was determined at a height of 4 m above the ground. As the graphic representation shows, according to the invention the interference field " strength in a large frequency range is significantly reduced.

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Claims (4)

.Λ fi6 401);/O. Λ f i6 401); / O ΙΌΙΌ ANSPRÜCHEEXPECTATIONS 1# Hochspannungskabel, insbesondere Zündkabel, mit1 # high-voltage cables, especially ignition cables, with Störspannungsunterdrückung,Interference voltage suppression, gekennzeichnet durch eine aus feinem metallischen Widerstands« draht (2) mit kleiner Steigung und Durchmesser gewickelten Pri« märwendel, eine aus der Primärwendel um einen Isolierkerncharacterized by a wire wound from fine metallic resistance wire (2) with a small pitch and diameter. märwendel, one of the primary helix around an insulating core (3) gewickelten Sekundärwendel und eine Isolierbeschichtung (4) der Sekundär wendel.(3) wound secondary helix and an insulating coating (4) on the secondary helix. 2. Hochspannungskabel, insbesondere Zündkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstands draht2. High-voltage cable, in particular ignition cable according to claim 1, characterized in that the resistance wire (2) der Primärwendel um einen dünnen Isolierkern (1) gewickelt ist.(2) the primary coil is wound around a thin insulating core (1). 3. Hochspannungskabel, insbesondere Zündkabel, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Isoliermaterial bestehender Abstands« halter (5) zwischen benachbarten Windungen der Sekundär wendel liegt.3. High-voltage cables, especially ignition cables, thereby characterized in that a spacer (5) made of insulating material between adjacent turns of the secondary helix lies. 4. Anschluß für das Hochspannungskabel, insbesondere Zündkabel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt der Primärwendel um die Isolierbeschichtung (4) gefaltet und eine Anschlußhülse (6) über die Isolierbeschichtung geschoben ist (Fig. 6).4. Connection for the high-voltage cable, in particular ignition cable according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the end section of the primary coil is folded around the insulating coating (4) and a connecting sleeve (6) is folded over the insulating coating is pushed (Fig. 6). 109843/0210109843/0210
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