DE4000245C1 - Pressurised gas spring with cylinder - has annular groove in piston rod collar, whose depth permits retaining extra O=ring - Google Patents
Pressurised gas spring with cylinder - has annular groove in piston rod collar, whose depth permits retaining extra O=ringInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Gasdruckfeder mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a gas pressure spring with the Features of the preamble of claim 1.
Aus der DE-OS 35 07 520 ist eine gattungsgemäße Gas druckfeder bekannt, die in dem scheibenförmigen Kolben ein von außen wahlweise zu betätigendes Ventil enthält, um innerhalb der Gasfeder zwei durch den Kolben vonein ander getrennte Zylinderräume strömungsmäßig zu verbin den, um die Gasfeder verstellen zu können. Damit das in dem Kolben sitzende Ventil von außen betätigt wer den kann, ist die Kolbenstange selbst wiederum als Rohr ausgebildet, durch das ein stangen- oder stab förmiges Betätigungselement für das Ventil hindurch führt.DE-OS 35 07 520 is a generic gas compression spring known in the disc-shaped piston contains a valve that can be operated from the outside, to within the gas spring two by the piston to connect other separate cylinder spaces in terms of flow to be able to adjust the gas spring. So that valve in the piston operated from the outside the piston rod itself is in turn as Tube formed through which a rod or rod shaped actuator for the valve leads.
Die Kolbenstange ist mit einer umlaufenden Ringnut ver sehen und steckt mit diesem die Ringnut enthaltenden Ende in einem Kragen, der auf dem Kolben ausgebildet ist. The piston rod has a circumferential annular groove see and stick with this one containing the ring groove End in a collar formed on the piston.
Der Kragen ist umlaufend gesickt, und zwar an derjeni gen Stelle, an der sich die Nut der Kolbenstange be findet.The collar is beaded all the way around, on the side where the groove of the piston rod is finds.
Da diese Nut-Sicke-Verbindung nicht gasdicht ist, ist vor der Stirnseite der Kolbenstange eine Flachdichtung vorhanden, die verhindern soll, daß aus dem kolben stangenseitigen Zylinderraum Gas in das Innere der Kolbenstange und somit ins Freie gelangen kann.Since this groove-crimp connection is not gas-tight, it is a flat seal in front of the piston rod present, which is to prevent that from the piston rod side cylinder chamber gas inside the Piston rod and thus can get outside.
Die Qualität der Dichtung zwischen der Kolbenstange und dem Kolben ist bei der bekannten Konstruktion sehr stark davon abhängig, mit welcher Vorspannkraft vor dem Einprägen der Sicke in den Kragen des Kolbens die Kolbenstange an die Flachdichtung angedrückt wird. Bei zu geringer Anpreßkraft reicht die Dichtigkeit nicht aus, während bei zu hoher Anpreßkraft die Gefahr einer Beschädigung der Dichtung gegeben ist. Außerdem ändert sich je nach Anpreßkraft die Lage der in der Kolbenstange enthaltenen Nut, bezogen auf die Flächen an dem Kolben, so daß der Kolben beim Einprägen der Sicke nicht als Bezugsflächen für die Sickwerkzeuge dienen kann.The quality of the seal between the piston rod and the piston is in the known construction very much depends on the preload before embossing the bead in the collar of the piston the piston rod is pressed against the flat gasket. If the contact pressure is too low, the tightness is sufficient not out, while with too high contact pressure the danger the seal is damaged. Furthermore changes the position of the in the Piston rod included groove, based on the areas on the piston, so that the piston when the Do not bead as reference surfaces for the beading tools can serve.
Aus der DE-OS 38 13 021 ist schließlich eine Gaszugfe der bekannt, deren Kolbenstange ein Rohr ist, dessen Außendurchmesser nur geringfügig kleiner als die lichte Weite des Zylinders ist, in dem sich der Kolben bewegt.From DE-OS 38 13 021 is finally a Gaszugfe the known whose piston rod is a tube whose Outside diameter only slightly smaller than the inside diameter Width of the cylinder in which the piston moves.
Der Kolben besitzt einen koaxialen zylindrischen Zapfen, auf den die Kolbenstange aufgeschoben und mittels einer eingeprägten Sicke befestigt ist. Diese Verbindung hat aus fertigungstechnischer und sicherheitstechnischer Sicht Vorteile, war jedoch in der Anwendung bislang auf Zugfedern beschränkt, weil dort günstigere Ver hältnisse hinsichtlich der Wandstärke der rohrförmigen Kolbenstange und des nahezu massiven Zapfens am Kolben vorliegen, die von vorherein eine Deformation des Kol bens beim Einprägen der Sicke nicht befürchten lassen.The piston has a coaxial cylindrical pin, on which the piston rod is pushed and by means of a embossed bead is attached. Has this connection from manufacturing technology and safety technology View advantages, but has so far been in use limited to tension springs because there cheaper Ver Ratios regarding the wall thickness of the tubular Piston rod and the almost solid pin on the piston are present, which previously a deformation of the Kol Don't worry about embossing the bead.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Auf gabe der Erfindung, eine Gasdruckfeder mit rohr förmiger Kolbenstange zu schaffen, bei der die Kolbenstange einwandfrei gegen den Kolben abge dichtet ist und bei der während der Montage des Kolbens auf der Kolbenstange keine axiale Vor spannung zwischen Kolben und Kolbenstange erzeugt werden muß.Based on this state of the art, it is up surrender of the invention, a gas pressure spring with a tube to create a shaped piston rod in which the Piston rod perfectly against the piston is sealed and during the assembly of the Piston on the piston rod no axial forward generated tension between the piston and piston rod must become.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gas druckfeder mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the gas Compression spring with the features of claim 1 solved.
Die in die Kolbenstange der Gasdruckfeder einzu stechende Ringnut weist, wenn sich ein O-Ring darin befinden soll, eine erheblich größere, in radialer Richtung gemessene Tiefe auf als es notwendig ist, wenn nur das Material einer Sicke aufgenommen werden soll. Dennoch reicht überraschenderweise die Festig keit der Kolbenstange im Bereich der Ringnut aus, um einerseits unbeschadet den Sickvorgang zu überstehen und andererseits genügend Steifigkeit gegenüber Knickkräften zu haben, die dann besonders gefährlich sind, wenn die Kolbenstange vollständig ausgefahren ist.To insert in the piston rod of the gas pressure spring piercing ring groove indicates when there is an O-ring in it should be located, a much larger, in radial Direction measured depth than is necessary if only the material of a bead is included should. Surprisingly, however, the Festig is enough speed of the piston rod in the area of the annular groove on the one hand to survive the beading process unscathed and on the other hand enough rigidity Having buckling forces that are particularly dangerous when the piston rod is fully extended is.
Wenn der Kragen eine eng tolerierte Bohrung begrenzt, die zusammen mit der Kolbenstange eine Passung bildet, bleibt auch nach dem Anbringen der Sicke die Flucht tung zwischen Kolbenstange und Kolben bestehen. Außer dem wird die Kolbenstange, wenn sich der Kragen über die Sicke in Richtung auf das andere Ende der Kolben stange hinaus erstreckt, durch den Kragen gleichsam bandagiert. Biegekräfte, die bei äußerer Querbelastung der Kolbenstange in die Verbindung zwischen Kolben stange und Kolben eingeleitet werden, werden auf diese Weise von der Ringnut weitgehend ferngehalten, so daß mit Sicherheit nicht die Gefahr eines Bruchs im Bereich der Ringnut besteht.If the collar limits a tightly tolerated bore, which fits together with the piston rod, the escape remains even after attaching the bead between the piston rod and piston. Except which becomes the piston rod when the collar is over the bead towards the other end of the piston extends beyond the collar, as it were bandaged. Bending forces with external transverse loads the piston rod into the connection between pistons rod and piston are introduced onto this Way largely kept away from the annular groove, so that certainly not the risk of a break in the area the ring groove exists.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist als Ausführungs beispiel der Erfindung eine blockierbare Gasdruckfeder im Längsschnitt veranschaulicht.In the single figure of the drawing is an execution example of the invention a lockable gas pressure spring illustrated in longitudinal section.
Eine in der Figur veranschaulichte starr blockierbare Gasfeder 1 enthält ein den Zylinder der Gasfeder bil dendes zylindrisches Rohr 2, in das von beiden Seiten her abgedichtet Endstücke 3 und 4 eingesetzt sind, die jeweils von einem radial nach innen umge bördelten Randbereich 5 und 6 des Rohrs 2 gehalten sind. Der umgebördelte Randbereich 5 und 6 greift da bei in eine in dem Endstück 3 bzw. 4 eingesto chene Nut 7 und 8 ein, so daß die beiden End stücke 3 und 4 in beiden axialen Richtungen festge legt sind. Beide Endstücke 3 und 4 enthalten ferner jeweils im Inneren des zylindrischen Rohres 2 liegende Ringnuten 9 und 11, die Kammern für da rin sitzende O-Ringe 12 und 13 darstellen. Die O-Rin ge 12 und 13 dichten die Endstücke 3 und 4 ge gen die Innenwand des zylindrischen Rohres 2 ab. In dem zylindrischen Rohr 2 sitzt längsverschieb lich zwischen den beiden Endstücke 3 und 4 ein gegen die Innenwand des zylindrischen Rohres 2 abge dichteter Kolben 14, der an seiner Außenumfangsfläche eine Ringnut 15 enthält, in der ein die Abdichtung gewährleistender O-Ring 16 eingelegt ist. Auf seiner dem Endstück 4 zugewandten Stirnseite ist mit dem Kolben 14 starr und koaxial eine rohrförmige zylindrische Kolbenstange 17 verbunden, die damit auch koaxial zu dem zylindrischen Rohr 2 verläuft und durch eine zylindrische Bohrung 18 in dem Endstück 4 nach außen führt. Die Kolbenstange 17 ist mittels einer in dem Endstück 4 sitzenden Dichtungspackung 19 längsverschieblich nach außen ab gedichtet.A rigidly lockable gas spring 1 illustrated in the figure contains a cylinder tube 2 which forms the cylinder of the gas spring, into which end pieces 3 and 4 are inserted, sealed from both sides, each of which has a radially inwardly flanged edge region 5 and 6 of the tube 2 are held. The flanged edge area 5 and 6 engages in a in the end piece 3 or 4 inserted groove 7 and 8 , so that the two end pieces 3 and 4 are festge in both axial directions. Both end pieces 3 and 4 also each contain in the interior of the cylindrical tube 2 lying ring grooves 9 and 11 , which represent chambers for rin seated O-rings 12 and 13 . The O-Rin ge 12 and 13 seal the end pieces 3 and 4 ge against the inner wall of the cylindrical tube 2 . In the cylindrical tube 2 sits longitudinally between the two end pieces 3 and 4 abge against the inner wall of the cylindrical tube 2 sealed piston 14 , which contains on its outer circumferential surface an annular groove 15 in which a sealing O-ring 16 is inserted. On its end side facing the end piece 4, a tubular cylindrical piston rod 17 is rigidly and coaxially connected to the piston 14 , which therefore also runs coaxially with the cylindrical tube 2 and leads outwards through a cylindrical bore 18 in the end piece 4 . The piston rod 17 is sealed in a longitudinally displaceable manner from the outside by means of a sealing packing 19 seated in the end piece 4 .
Durch den in dem zylindrischen Rohr 2 mittels der Kol benstange 17 längsverschieblichen Kolben 14 wird der Innenraum des beidends verschlossenen zylindrischen Rohres 2 in zwei Zylinderkammern 21 und 22 aufgeteilt, wobei die Zylinderkammer 22 nochmals durch einen schwim menden Trennkolben 23 in die Abschnitte 22a und 22b un terteilt ist. Der schwimmende Trennkolben 23 ist ring förmig und enthält in seiner Außenumfangsfläche eine Ringnut 24 mit einem darin sitzenden O-Ring 25, wäh rend seine Bohrung 26, durch die die Kolbenstange 17 hindurch verläuft, eine Ringnut 27 mit darin sitzen dem O-Ring 28 aufweist. Der Trennkolben 23 ist damit längsverschieblich einerseits gegen die Innenwand des Rohres 2 und außerdem längsverschieblich gegen die Kolbenstange 17 abgedichtet. Auf diese Weise kann sich unabhängig von der Lage der Gasfeder 1 in dem Abschnitt 22b befindliches und unter Druck stehendes Gas nicht mit Hydrauliköl mischen, das sowohl in den Abschnitt 22a der Zylinderkammer 22 als auch in die Zylinderkammer 21 eingefüllt ist.By in the cylindrical tube 2 by means of the Kol benstange 17 longitudinally displaceable piston 14 , the interior of the cylindrical tube 2, which is closed at both ends, is divided into two cylinder chambers 21 and 22 , the cylinder chamber 22 again by a floating separating piston 23 in the sections 22 a and 22 b is divided. The floating separating piston 23 is ring-shaped and contains in its outer peripheral surface an annular groove 24 with an O-ring 25 seated therein, while its bore 26, through which the piston rod 17 extends, has an annular groove 27 with the O-ring 28 seated therein . The separating piston 23 is thus sealed so that it is longitudinally displaceable on the one hand against the inner wall of the tube 2 and also longitudinally displaceable against the piston rod 17 . In this way, regardless of the position of the gas spring 1 in the section 22 b and the pressurized gas cannot mix with hydraulic oil which is filled both in the section 22 a of the cylinder chamber 22 and in the cylinder chamber 21 .
In dem Kolben 14 ist, wie ersichtlich, ein Ventil 29 angeordnet, über das eine durch den Kolben 14 führende strömungsmäßige Verbindung zwischen der Zylinderkam mer 21 und dem Zylinderkammerabschnitt 22a absperrbar ist. In dem Kolben 14 ist hierzu koaxial eine mehrstufige Bohrung 31 angebracht, die bis zu der Kolbenstange 17 reicht und deren Abschnitt 32 mit dem kleinsten Durchmesser der Kolbenstange 17 benachbart ist. In diesen Abschnitt 32 mündet eine radial verlaufende Bohrung 33, die zu dem Zylinderkammerabschnitt 22a hin offen ist.In the piston 14 , as can be seen, a valve 29 is arranged, via which a fluid connection leading through the piston 14 between the cylinder chamber 21 and the cylinder chamber section 22 a can be shut off. For this purpose, a multi-stage bore 31 is provided coaxially in the piston 14 , which extends as far as the piston rod 17 and whose section 32 with the smallest diameter is adjacent to the piston rod 17 . In this section 32 opens a radially extending bore 33 which is open to the cylinder chamber section 22 a.
In Richtung auf die Zylinderkammer 21 schließt sich an den Abschnitt 32 der Stufenbohrung 31 ein weiterer zylindrischer Abschnitt 34 mit größerem Durchmesser an, wobei die Schulter, mit der der Abschnitt 34 in den Abschnitt 32 übergeht, als im wesentlichen plane Ring fläche 35 ausgebildet ist, die konzentrisch zu den bei den Abschnitten 32 und 34 verläuft. Die Ringfläche 35 bildet den Ventilsitz des Ventils 29.In the direction of the cylinder chamber 21 , the section 32 of the stepped bore 31 is followed by a further cylindrical section 34 with a larger diameter, the shoulder with which the section 34 merges into the section 32 being designed as a substantially flat annular surface 35 , which is concentric to that at sections 32 and 34 . The annular surface 35 forms the valve seat of the valve 29 .
An den zylindrischen Abschnitt 34 schließt sich schließ lich noch ein zylindrischer Abschnitt 36 an, in den eine eine Durchgangsbohrung 37 aufweisende Scheibe 38 so weit eingepreßt ist, bis sie auf der Ringschulter zwischen dem Abschnitt 34 und dem Abschnitt 36 auf liegt. Die Scheibe 38 dient als Anschlag zur Begren zung des Lüftespiels eines scheibenförmigen Ventil verschlußgliedes 39, das in dem zylindrischen Abschnitt 34 sitzt. Das scheibenförmige Ventilverschlußglied 39 weist eine der Ventilsitzfläche 35 zugewandte plane Stirnseite auf, an der koaxial ein Betätigungszapfen 41 mit zylindrischem Querschnitt angeformt ist. Der Betätigungszapfen 41 ragt durch den Abschnitt 32 der Stufenbohrung 31 bis in die Bohrung der rohrförmigen Kolbenstange 17 hinein.At the cylindrical portion 34 is finally Lich Lich a cylindrical portion 36 , in which a through hole 37 having disc 38 is pressed in until it lies on the annular shoulder between the portion 34 and the portion 36 . The disc 38 serves as a stop for limita- tion of the clearance of a disc-shaped valve closure member 39 which is seated in the cylindrical portion 34 . The disk-shaped valve closure member 39 has a flat end face facing the valve seat surface 35 , on which an actuating pin 41 with a cylindrical cross section is coaxially formed. The actuating pin 41 protrudes through the section 32 of the stepped bore 31 into the bore of the tubular piston rod 17 .
Zur Befestigung der Kolbenstange 17 an dem Kolben 14 ist dieser an seiner dem Endstück 4 zugekehrten Seite mit einem koaxialen zylindrischen Zapfen 42 versehen. Dieser setzt sich in einem ringförmigen Kragen 43 fort, der eine zylindrische Außenumfangsfläche 44 aufweist und eine zylindrische, zu dem Kolben 14 koaxiale Bohrung 45 enthält. Die Bohrung 45 endet an einer planen Schulter 46, in die der Abschnitt 32 der Stufenbohrung 31 einmündet. Die Bohrung 45 ist bezüg lich der Kolbenstange 17 eng toleriert, so daß sich eine Schiebesitzpassung ergibt. Beispielsweise ist die Bohrung 45 mit der Toleranz H7 gerieben und die Kolbenstange 17 mit der Toleranz h6 geschliffen. To fasten the piston rod 17 to the piston 14 , the latter is provided on its side facing the end piece 4 with a coaxial cylindrical pin 42 . This continues in an annular collar 43 which has a cylindrical outer circumferential surface 44 and contains a cylindrical bore 45 which is coaxial with the piston 14 . The bore 45 ends at a flat shoulder 46 , into which the section 32 of the stepped bore 31 opens. The bore 45 is bezüg Lich the piston rod 17 closely tolerated, so that there is a sliding fit. For example, the bore 45 is rubbed with the tolerance H7 and the piston rod 17 is ground with the tolerance h6.
Um die Kolbenstange 17 unlösbar mit dem Kolben 14 zu verbinden, ist in ihr in der Bohrung 45 steckendes Ende eine umlaufende Ringnut 47 eingestochen, die einen rechteckigen Querschnitt aufweist. In dieser Nut sitzt zur Abdichtung ein O-Ring 48.In order to connect the piston rod 17 to the piston 14 in a non-detachable manner, a circumferential annular groove 47 , which has a rectangular cross section, is pierced in the end of the bore 45 . An O-ring 48 sits in this groove for sealing.
Im Zuge der Fertigung wird in den Kragen 43 im Roll verfahren eine Sicke 49 an derjenigen Stelle in die Außenumfangsfläche 44 des Kragens 43 eingeprägt, an der sich innerhalb der Bohrung 45 die Ringnut 47 befindet. Das von der längs dem Außenumfang des Kra gens 43 umlaufenden Sicke 49 verdrängte Material fließt beim Erzeugen der Sicke 49 in die Ringnut 47 und legt sich in der Ringnut 47 gegen den O-Ring 48 an. Durch das Zusammenwirken der Sicke 49 mit der Ringnut 47 entsteht eine bezüglich der Längsachse des Kolbens 14 rotationssymmetrische formschlüssige Verbindung, die in axialer Richtung auch dann zusam menhält, wenn aufgrund ungünstiger Einflüsse die Kolbenstange 17 in der Bohrung 45 gewaltsam gedreht wird. Andererseits gewährleistet die enge Passung zwischen der unverformten Bohrung 45 und der Kolben stange 17 die genau fluchtende Zuordnung dieser bei den Teile, die wegen der rotationssymmetrischen Ver bindung auch durch das Einprägen der Sicke 49 nicht verlorengeht.In the course of the manufacturing process, a bead 49 is embossed in the collar 43 in the roll at that point in the outer peripheral surface 44 of the collar 43 at which the annular groove 47 is located within the bore 45 . The orbiting of the along the outer periphery of Kra gens 43 bead 49 displaced material flowing in generating the bead 49 in the annular groove 47 and rests in the annular groove 47 against the O-ring 48 at. The interaction of the bead 49 with the annular groove 47 creates a rotationally symmetrical positive connection with respect to the longitudinal axis of the piston 14 , which also holds together in the axial direction when the piston rod 17 is rotated violently in the bore 45 due to unfavorable influences. On the other hand, the close fit between the undeformed bore 45 and the piston rod 17 ensures the exact alignment of these in the parts, which is not lost due to the rotationally symmetrical connection Ver also by impressing the bead 49 .
Obwohl die Kolbenstange 17, wie die Figur erkennen läßt, durch die Ringnut 47 erheblich geschwächt ist, besteht keine Bruchgefahr, weil der Kragen 43 sich ein beträchtliches Stück über die Sicke 49 hinaus in Richtung auf das andere Ende der Kolbenstange 17 erstreckt, wodurch die Kolbenstange 17 auch an der Seite der Ringnut 47 gefaßt ist, die dem freien Ende der Kolbenstange 17 benachbart ist, an dem äußere Querkräfte angreifen können. Eine an sich im Bereich der Ringnut 47 bestehende Knickempfindlichkeit der Kolbenstange 17 wird auf diese Weise eliminiert und die Anordnung weist dieselbe Festigkeit gegenüber axialen und Biegekräften auf, wie die bekannten Schraubverbindungen zwischen der Kolbenstange 17 und dem Kolben 14.Although the piston rod 17 , as can be seen in the figure, is considerably weakened by the annular groove 47 , there is no risk of breakage because the collar 43 extends a considerable distance beyond the bead 49 towards the other end of the piston rod 17 , as a result of which the piston rod 17 is also taken on the side of the annular groove 47 , which is adjacent to the free end of the piston rod 17 , can act on the external transverse forces. An inherent kink sensitivity of the piston rod 17 in the region of the annular groove 47 is eliminated in this way and the arrangement has the same strength against axial and bending forces as the known screw connections between the piston rod 17 and the piston 14 .
Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß zwi schen der Schulter 46 und der benachbarten Stirnsei te der Kolbenstange 17 eine Dichtung 51 eingelegt ist, die die zylindrische Betätigungsstange 41 gegen das Innere der Gasfeder 1 abdichtet.For the sake of completeness, it should also be mentioned that between the shoulder 46 and the adjacent front side of the piston rod 17, a seal 51 is inserted, which seals the cylindrical actuating rod 41 against the interior of the gas spring 1 .
Die gezeigte formschlüssige Verbindung zwischen dem Kolben 14 und der Kolbenstange 17 kann nicht nur bei rohrförmigen, sondern auch bei massiven zylindrischen Kolbenstangen bzw. bei nicht blockierbaren Gasfedern angewendet werden.The positive connection shown between the piston 14 and the piston rod 17 can be used not only with tubular, but also with solid cylindrical piston rods or with non-lockable gas springs.
Claims (2)
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DE19904000245 DE4000245C1 (en) | 1990-01-06 | 1990-01-06 | Pressurised gas spring with cylinder - has annular groove in piston rod collar, whose depth permits retaining extra O=ring |
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DE19904000245 DE4000245C1 (en) | 1990-01-06 | 1990-01-06 | Pressurised gas spring with cylinder - has annular groove in piston rod collar, whose depth permits retaining extra O=ring |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4000245C1 true DE4000245C1 (en) | 1991-02-28 |
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ID=6397680
Family Applications (1)
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DE19904000245 Expired - Lifetime DE4000245C1 (en) | 1990-01-06 | 1990-01-06 | Pressurised gas spring with cylinder - has annular groove in piston rod collar, whose depth permits retaining extra O=ring |
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