EP0894359A1 - Elektromotor-/pumpenaggregat - Google Patents

Elektromotor-/pumpenaggregat

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Publication number
EP0894359A1
EP0894359A1 EP97916457A EP97916457A EP0894359A1 EP 0894359 A1 EP0894359 A1 EP 0894359A1 EP 97916457 A EP97916457 A EP 97916457A EP 97916457 A EP97916457 A EP 97916457A EP 0894359 A1 EP0894359 A1 EP 0894359A1
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EP
European Patent Office
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pump
bearing
housing
motor
electric motor
Prior art date
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Ceased
Application number
EP97916457A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Steffes
Gottfried Dehio
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
ITT Manufacturing Enterprises LLC
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Filing date
Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/26—Means for adjusting casings relative to their supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4018—Pump units characterised by their drive mechanisms
    • B60T8/4022—Pump units driven by an individual electric motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/22—Arrangements for enabling ready assembly or disassembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/18—Eccentric-shafts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings

Definitions

  • the invention relates to an electric motor / pump unit with a shaft that carries both the armature of the electric motor and the eccentric of the pump, the shaft in two pump bearings, which are arranged in the pump housing, and a third bearing that is held in the motor housing is carried, and with fastening means to fasten the housing of the electric motor to the pump housing.
  • Such a motor / pump unit is e.g. described in DE 43 15 826 AI. According to the description, it is used in a hydraulic brake system.
  • the pump housing consists of a one-piece block in which, in addition to the pump pistons, valves are also provided, with the aid of which pressure modulation can take place in the wheel brakes of the brake system.
  • the block has a three-stage blind hole into which the motor shaft protrudes. In the second stage of the blind bore, holes open vertically in which the pump pistons are guided. The first and third stages serve to accommodate the pump bearings.
  • the fastening means be designed in such a way that the electric motor housing can be aligned with the pump housing before the final assembly.
  • the shield consists of a plastic cap that is inserted into the cup-shaped motor housing and therefore can no longer be moved radially with respect to the electric motor.
  • This shield has on its outer end face a recess delimited by a ring, in which the first pump bearing is inserted over a partial length and is held captive. Before the electric motor is mounted on the pump housing, the shaft is thus held by the motor bearing and by the first pump bearing.
  • the shaft is inserted into the pump housing, the first pump bearing being inserted with a precise fit in the first receptacle in the pump housing. The forces occurring during operation are then no longer absorbed by the end shield but by the pump housing.
  • the mounting of the first pump bearing in the end shield of the electric motor be carried out with play. This play is selected so that the holding forces are still sufficiently large to hold the bearing velier-proof before assembly, on the other hand to allow displacement of the end shield and thus of the entire electric motor housing with respect to the first pump bearing fixed in the pump housing.
  • the motor-pump assembly consists of an electric motor 1 and a pump 2.
  • the pump consists of a pump housing 3, which in this exemplary embodiment is formed from an aluminum block.
  • a three-stage blind bore 4 extends.
  • the first stage 5 with the largest diameter carries a first pump bearing 6, in the second stage 7 with a somewhat smaller diameter, holes open laterally, which the Guide the pump piston 8.9.
  • a second pump bearing 11 is held in the deepest stage 10 with the smallest diameter.
  • the electric motor 1 consists of a deep-drawn pot-shaped housing 20 that is open towards the pump housing 3. This side is closed by a bearing plate 21 which is inserted into the open side of the housing 20 in such a way that it no longer has any radial mobility.
  • the bearing plate 21 also serves as a support plate for the brushes 22, with feed lines 23 to the brushes being embedded in the bearing plate 21 made of plastic.
  • the bottom of the housing 20 has a depression located in the center, which carries a further bearing, namely the motor bearing 25.
  • the shaft 30 carries both the armature 26 of the motor and an eccentric 31 which is located in the pump housing 3 at the level of the second stage 7 after the electric motor has been mounted on the pump housing 3.
  • the commutator 27 is also located on the shaft 30.
  • the permanent magnets 28 of the electric motor are fastened to the inner wall of the cup-shaped housing 20.
  • the figure shows the motor-pump unit in the assembled state.
  • the shaft 30 is supported by the two pump bearings 6, 11, which introduce the radial forces into the pump housing 3 when the pump 2 is operating.
  • the first pump bearing 6 Before assembly, the first pump bearing 6 is held on the outer side of the end shield 21, this bearing and the motor bearing 25 holding the shaft 30.
  • the first pump bearing is held by a ring 32 formed on the end plate 21, in which the outer ring of the first pump bearing is inserted over a short partial length.
  • This holder is designed in such a way that the pump bearing was held captively.
  • the outer diameter of the outer ring of the first pump bearing 6 has previously been chosen to be the same size as the inner diameter of the ring 32.
  • the housing 20 of the electric motor 1 was also aligned with the pump housing after assembly, in which the first pump bearing 6 was fixed in the pump housing.

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Abstract

Es wird ein Motor-/Pumpenaggregat bestehend aus einem Elektromotor (1) und einer Pumpe (2) vorgestellt. Die Welle (30) trägt sowohl den Anker (26) des Elektromotors als auch den Exzenter (31) der Pumpe. Die Welle wird im wesentlichen getragen durch zwei Pumpenlager (6, 11), die beidseits des Exzenters im Pumpengehäuse (3) gelagert sind. Um sicherzustellen, daß das dritte Lager, das Motorlager (25), mit den beiden Pumpenlagern fluchtet, ist vorgesehen, daß das Motorgehäuse über dem Pumpengehäuse verschiebbar ausgebildet ist. Da aber das erste Pumpenlager (6) vor der Montage des Elektromotors am Lagerschild (21) gehalten ist, wird vorgeschlagen, daß die Halterung mit einem Spiel A versehen ist. Das Spiel ist so bemessen, daß das erste Pumpenlager vor der Montage verliersicher am Lagerschild (21) gehalten ist. Nach der Montage, also dann, wenn das erste Pumpenlager in die entsprechende Aufnahme des Pumpengehäuses (3) eingesteckt ist, ist das Lagerschild zum Ausrichten der Lager gegenüber dem Pumpenlager (6) ausreichend verschiebbar. Die Größenordnungen des Spiels liegen zwischen 0,5 und 1 mm.

Description

Elektromotor-/Pumpenaggregat
Die Erfindung bezieht sich auf Elektromotor-/Pumpenaggregat mit einer Welle, die sowohl den Anker des Elektromotors als auch den Exzenter der Pumpe trägt, wobei die Welle in zwei Pumpenlager, die im Pumpengehäuse angeordnet sind, und von einem dritten Lager, daß im Motorgehäuse gehalten ist, ge¬ tragen wird, und mit Befestigungsmittel, um das Gehäuse des Elektromotors am Pumpengehäuse zu befestigen.
Ein derartiges Motor-/Pumpenaggregat ist z.B. in der DE 43 15 826 AI beschrieben. Gemäß der Beschreibung, wird es in einer hydraulischen Bremsanlage eingesetzt.
Das Pumpengehäuse besteht aus einem einstückigen Block, in dem neben den Pumpenkolben auch Ventile vorgesehen sind, mit deren Hilfe eine Druckmodulation in den Radbremsen der Bremsanlage erfolgen kann. Der Block weist eine dreistufige Sackbohrung auf, in die die Motorwelle hineinragt. In die zweite Stufe der Sackbohrung münden senkrecht Bohrungen ein, in denen die Pumpenkolben geführt sind. Die erste und dritte Stufe dienen der Aufnahme der Pumpenlager.
Da diese Aufnahmen in einem einstückigen Block ausgebildet sind, sind die Pumpenlager nahezu exakt zueinander fluchtend ausgerichtet, d.h. sie sind weder gegeneinander verkantet noch gegeneinander versetzt. Damit ist auch die Lage der Welle exakt definiert. Es bereitet nun gewisse Schwierigkei¬ ten, daß dritte Lager, das am Gehäuse des Elektromotors aus¬ gebildet ist, zur Welle hin auszurichten.
BESTÄTJGUNGSKOPIE Um ein Fluchten aller drei Lager zu erzielen, wird vorge¬ schlagen, daß die Befestigungsmittel derart ausgebildet sind, daß das Elektromotorgehäuse vor der endgültigen Monta¬ ge gegenüber dem Pumpengehäuse ausgerichtet werden kann.
Um dieses Ausrichten auch dann bewerkstelligen zu können, wenn eines der Pumpenlager vor der Montage des Elektromotors an einem Schild des Elektromotors ohne Spiel gehalten wird ( wie im Stand der Teechnik aufgezeigt ), wird vorgeschlagen, diese Halterung mit einem Spiel zu versehen. Dies ermöglicht es, den Elektromotor vor der Befestigung am Pumpengehäuse durch Ausnutzung des Spiels noch auszurichten. Gleichzeitig wird das Spiel nur so groß gewählt, daß das Pumpenlager vor der Montaeg sicher am Schild gehalten werden kann.
Das Schild besteht aus einer Kunststoffkappe, die in das topfförmige Motorgehäuse eingesteckt wird unddamit nicht mehr radial gegenüber dem Elektromotor verschoben werden kann. Dieses Schild verfügt an seiner äußeren Stirnseite über eine durch einen Ring begrenzte Vertiefung, in dem das erste Pumpenlager über eine Teillänge eingesteckt und ver¬ liersicher gehalten ist. Vor der Montage des Elektromotors auf das Pumpengehäuse wird somit die Welle vom Motorlager sowie vom ersten Pumpenlager gehalten.
Zur Montage wird die Welle in das Pumpengehäuse eingeführt, wobei das erste Pumpenlager in die erste Aufnehmung im Pum¬ pengehäuse paßgenau eingeführt wird. Die im Betrieb auftre¬ tenden Kräfte werden dann nicht mehr vom Lagerschild sondern vom Pumpengehäuse aufgenommen.
Da gemäß dem Stand der Technik die Halterung des ersten Pum¬ penlagers im Lagerschild paßgenau war, war bei dieser Mon¬ tage automatisch die Lage des Elektromotorgehäuses zum Pum¬ pengehäuse festgelegt. Damit diese Lage mit der gewollten übereinstimmte, mußten alle Teile mit hoher Genauigkeit ge- fertigt werden oder aber eine gewisse Verspannung zwischen den drei Lagern hingenommen werden.
Es wird vorgeschlagen, daß die Halterung des ersten Pumpen¬ lagers im Lagerschild des Elektromotors mit einem Spiel er¬ folgt. Dieses Spiel wird so gewählt, daß die Haltekräfte noch ausreichend groß sind, um das Lager vor der Montage veliersicher zu halten, andererseits eine Verschiebung des Lagerschilds und damit des ganzen Elektromotorgehäuses ge¬ genüber dem im Pumpengehäuse fixierten ersten Pumpenlagerzu ermöglichen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei¬ spiels näher erläutert.
Das Motor-Pumpenaggregat besteht aus einem Elektromotor 1 sowie einer Pumpe 2. Die Pumpe besteht aus einem Pumpenge¬ häuse 3, das in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Alumi¬ niumblock gebildet wird.
Von einer Seitenfläche dieses Gehäuses aus beginnend er¬ streckt sich eine dreistufige Sackbohrung 4. Die erste Stufe 5 mit dem größten Durchmesser trägt ein erstes Pumpenlager 6, in die zweite Stufe 7 mit einem etwas kleineren Durch¬ messer, münden seitlich Bohrungen ein, die die Pumpenkolben 8,9 führen. In der tiefsten Stufe 10 mit dem kleinsten Durchmesser ist ein zweites Pumpenlager 11 gehalten.
Der Elektromotor 1 besteht aus einem tiefgezogenen topfför- migen Gehäuse 20, daß zum Pumpengehäuse 3 hin offen ist. Diese Seite wird durch ein Lagerschild 21 verschlossen, das in die offene Seite des Gehäuses 20 derart eingesteckt ist, daß es radial keine Beweglichkeit mehr aufweist. Das Lager¬ schild 21 dient gleichzeitig als Trageplatte für die Bürsten 22, wobei Zuleitungen 23 zu den Bürsten in dem aus Kunst¬ stoff hergestellten Lagerschild 21 eingebettet sind. Der Boden des Gehäuses 20 weist eine im Zentrum gelegene Vertiefung auf, die ein weiteres Lager, nämlich das Motorla¬ ger 25,trägt. Die Welle 30 trägt sowohl den Anker 26 des Motors als auch ein Exzenter 31, der sich nach der Montage des Elektromotors auf das Pumpengehäuse 3 in Höhe der zwei¬ ten Stufe 7 im Pumpengehäuse 3 befindet. Auf der Welle 30 befindet sich auch der Kommutator 27. An der Innenwand des topfförmigen Gehäuses 20 sind die Permanentmagnete 28 des Elektromotors befestigt.
Die Fig. zeigt das Motor-Pumpenaggregat im zusammengebauten Zustand. Die Welle 30 wird getragen von den beiden Pumpen¬ lagern 6,11, die die Radialkräfte beim Betrieb der Pumpe 2 in das Pumpengehäuse 3 einleiten.
Vor der Montage ist das erste Pumpenlager 6 an der Außensei¬ te des Lagerschilds 21 gehalten, wobei dieses Lager und das Motorlager 25 die Welle 30 halten. Die Halterung des ersten Pumpenlagers erfolgt durch einen am Lagerschild 21 ausge¬ bildeten Ring 32, in dem der Außenring des ersten Pumpen¬ lagers über eine kurze Teillänge eingesteckt ist. Diese Hal¬ terung ist so ausgebildet, daß das Pumpenlager verliersicher gehalten wurde.Dazu wurde bisher der Außendurchmeser des Außenrings des ersten Pumpenlagers 6 genauso groß wie der Innendurchmesser des Rings 32 gewählt. Dies hatte zur Folge, daß das Gehäuse 20 des Elektromotors 1 nach der Montage, bei der das erste Pumpenlager 6 im Pumpengehäuse fixiert wurde, auch gegenüber dem Pumpengehäuse ausgerichtet war.
Da das Elektromotorgehäuse 20 nicht mit hoher Genauigkeit gefertigt werden kann, konnte es sein, daß das Motorlager 25 am motorseitigen Ende der Welle nicht mit den im Pumpenge¬ häuse 3 fixierten Pumpenlagern 6,11 fluchtete.
In dieser Ausführung wird daher ein Spiel zwischen dem Au¬ ßenring des Pumpenlagers 6 und dem Haltering 32 am Lager- schild 21 vorgesehen. Diese Toleranz ist mit A bezeichnet und liegt in der Größenordnung von 0,05 - 0,1 mm. Bei diesem Spiel wird das Lager vor der Montage des Elektromotors aus¬ reichend fest am Lagerschild 21 gehalten, gleichzeitig kann sich aber das Lagerschild 21, damit das Elektromotorgehäuse 20 und damit das Motorlager 25 radial zur Welle 30 ausrich¬ ten, so daß alle drei Lager, die die Welle 30 tragen, mit¬ einander fluchten.

Claims

Patentansprüche
1. Motor-/Pumpenaggregat mit einer Welle (30), die sowohl den Anker (26) des Elektromotors als auch einen Exzenter
(31) der Pumpe trägt mit zwei Lager im Pumpengehäuse sowie ein Lager im Gehäuse des Elektromotors, die die Welle (30) tragen, mit Befestigungsmittel zum Halten des Elektromotorgehäuses am Pumpengehäuse, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Befestigungsmittel derart ausgebildet sind, daß vor dem Befestigen des Elektromotors dieser noch derart verschiebbar ist, daß das Motorlager mit den Pumpenlagern fluchtet.
2. Motor-/Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Motor ein Schild (21) aufweist, in der ein erstes Pumpenlager (6) über eine Teillänge einsteck¬ bar ist.
3. Motor-/Pumpenaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Lagerschild (21) eine von einem Ring
(32) begrenzte Vertiefung aufweist, in der das erste Pumpenlager (6) über eine Teillänge einsteckbar ist, wobei das Lager ein Spiel (A)gegenüber der Vertiefung aufweist.
4. Motor-/Pumpenaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Spiel (A) so bemessen ist, daß das Pumpenlager(6) verliersicher am Lagerschild (21)gehalten werden kann und andererseits eine Verschiebung des La¬ gerschildes (21) gegenüber dem Pumpenlager (6) möglich ist.
5. Motor-/Pumpenaggregat nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pumpen¬ lager (6,11) in einem einzigen Teil des Pumpen- gehäuses(3) gehalten sind.
6. Motor-/Pumpenaggregat nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerschild (21) als Bürstentrageplatte ausgebildet ist.
7. Motor-/Pumpenaggregat nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromotor¬ gehäuse(20) mit dem Pumpengehäuse(3) verschraubt ist.
GEÄNDERTE ANSPRÜCHE
[beim Internationalen Büro am 25. August 1997(25.08.97) eingegangen , ursprüngl iche Ansprüche 1 -7 durch neue Ansprüche 1 -4 ersetzt ( 1 Seite) ]
1. Werkzeugverlängerung für Betätigungs Werkzeuge mit Mehrkantantrieb, insbesondere mit Sechs- oder Vierkantantrieb, wobei die Werkzeugverlängerung in horizontaler Erβtreckung, rechtwinklig zur Betätigungβachse des Werkzeuges aufsteckbar ist und an ihren gegenüberliegenden finden mit Antriebsrädern (8) versehen ist, die mit zumindest einem kraftübertragenden Verbindungselement verbunden βind, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsräder (8) sowie daβ diese verbindende Verbindungselement in einem Gehäuse mit einem Schaft sowie zwei Antriebsköpfen (3,4) aufgenommen sind, wobei die Dicke des Schaftes gegenüber der Dicke der Antriebsköpfe reduziert ist.
2. Werkzeugverlängerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses Führungskanäle (11) zur Aufnahme der die Antriebsräder (8) verbindenden Elemente vorgesehen sind,
3. Werkzeugverlängerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei Schalen (1,2) aufgebaut ist, die miteinander verschraubt oder vernietet sind.
4. Werkzeugverlängerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsräder (8) Zahnräder Bind und daß das Verbindungselement eine Kette ist.
EP97916457A 1996-04-17 1997-04-10 Elektromotor-/pumpenaggregat Ceased EP0894359A1 (de)

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