CN111520514A - 一种响应快的机械排气装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及排气装置，针对机械式排气装置不灵敏的问题，提供一种响应快的机械排气装置，包括底部设有进油孔的集气盒，集气盒内的上壁设有密封筒，密封筒上方有排气孔，密封筒下表面为设有通孔的隔板，通孔下方依次设有排气阀和浮块，浮块受油量影响上下移动从而带动排气阀进出通孔，浮块上连有若干弹性带状物，弹性带状物的另一端固定在集气盒侧壁的同一高度上，弹性带状物位置水平时处于压缩状态，以此时的油位的位置为临界点，油位在临界点上方时浮块提供使排气阀与通孔密封配合的力，油位低于临界点时浮块带动排气阀与通孔分离。浮块轻微下移，水平的弹性带状物就会产生一个较大的向下的弹力，使浮块与排气阀迅速分离。

Description

一种响应快的机械排气装置

技术领域

本发明涉及一种排气装置，尤其是涉及一种响应快的机械排气装置。

背景技术

液压系统的液压油路会产生一些气泡并在相对较高的部位积聚，此时油的传输速度将发生改变。如果这些气体积聚在油泵的顶部，气体逐渐增多会使泵内油面低于活塞口上部，泵功率就会受到影响，油泵建压效率降低，造成油泵长时间运转或频繁打压，要使设备能正常运行就必须及时排气。排气通常要将设备停役或在运行中操作，这样会引起设备供电可靠性降低，并有一定的安全风险，而且气体积聚的观察和气体的排放也需要较大量的人力投入，何时需要人工排气也很难掌握。

为此，有人发明了可以自动排气的装置，例如，一种在中国专利文献上公开的“一种离合器油路的排气装置”，其公告号CN201338590Y，有一与电源连接的电动油泵，电动油泵的吸油口上连接有透明软管，其出油口经管道通向储油罐或油壶。透明软管与离合器的排气螺栓连接，由电动油泵进行排气作业，减轻了劳动强度，排气效率高，油量无损失，结构简单，携带方便，操作简单快捷，可广泛应用于各种离合器的排气作业中。但是像这种采用电力结构进行排气的装置，一旦断电或电气回路故障时，均失去排气功能，也不能进行手动排气，将影响设备安全运行。

但是现有的机械式自动排气装置排气不如电动排气装置灵敏，据此需要一种理想的技术结构解决以上问题。

发明内容

本发明为了克服现有机械式排气装置灵敏度低的问题，提供一种响应快的机械排气装置，当低压油回路中因为空气使油位降到设定值时，水平的弹性组件有伸长的趋势，所以浮块即使只有轻微的下移，弹性组件也会产生一个较大的向下的弹力，使浮块与排气阀迅速分离，显著提高排气阀的打开灵敏度。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：包括集气盒，集气盒的底部设有进油孔，集气盒内设有一个中空圆柱形的密封筒，密封筒的上、下表面分别是所述集气盒的上壁和一块水平的隔板且密封筒与上壁、隔板密封连接，密封筒上表面设有排气孔与外界连通，隔板下方设有排气阀，隔板在排气阀对应位置设有通孔，排气阀可轴向移动从而进、出通孔，排气阀与通孔相抵接时两者密封配合，排气阀下方设有浮块，浮块受油量影响上下移动，浮块上连有若干弹性组件，弹性组件的另一端固定在集气盒侧壁的同一高度上，弹性组件位置水平时处于压缩状态，以此时的油位的位置为临界点，油位在临界点上方时浮块提供使排气阀与通孔密封配合的力，油位低于临界点时浮块带动排气阀与通孔分离。

新装本装置时，浮块位于集气盒底部，弹性组件低于水平状态，此时排气阀与通孔分离。开始使用后，油从底部的进油孔慢慢进入集气盒，浮块在浮力作用下慢慢上移，弹性组件也慢慢趋于水平，当油位到达设好的临界点时，弹性组件位置水平，这时液位再上升使浮块稍有上移，就会使处于压缩状态的弹性组件产生一个较大的向上的弹力，在这个弹力作用下，浮块会产生迅速上移的趋势，随着油位的上升，浮块接触到排气阀并带着排气阀一起上升，直至排气阀与隔板的通孔完全密封配合。油位继续上升直至油充满隔板下方，因为隔板上、下空间已经被隔绝，油不会渗出。低压油回路使用过程中，会逐渐产生气体，气体通过进油孔进入集气盒，因为气体比重小，聚集在集气盒上部，随着气体增多，油位渐渐下降，浮块也渐渐下移，当油位下降到设定好的临界点时，弹性组件位置水平，这时液位再下降使浮块稍有下移，就会使处于压缩状态的弹性组件产生一个较大的向下的弹力，在这个弹力作用下，浮块带动排气阀与通孔分离，开始排气，直至排气完成。然后进行新一轮的进油、排气。

本发明通过机械方式控制自动排气，不受电力限制，适用性广。将弹性组件处于水平状态时的油位设为临界点位置，油位低于临界点时排气阀才与通孔分离，这样装置在气体集到一定的量才开始排气，并不是有气就排，避免了频繁的动作过程，可以延长装置的使用寿命。弹性组件水平时为临界点，且弹性组件此时处于压缩状态，有伸长的趋势，所以浮块即使只有轻微的下移，弹性组件也会产生一个较大的向下的弹力，使浮块与排气阀迅速分离，显著提高了排气阀的打开灵敏度。设置密封筒使为了保证气密性。因为排气阀和隔板的通孔密封配合后，隔板的上、下方需要隔绝，所以隔板要和集气盒的侧壁密封配合。但是集气盒如果横截面太大，隔板就需要做得很大，而且集气盒与隔板的接触周长太大也不利于密封。为了提高装置的适用性，在隔板和集气盒上壁之间设置一个密封筒，只要保证密封筒和集气盒上壁及隔板的密封性即可。这样不管集气盒本身的形状、大小如何，密封筒可以做得小一点，减小隔板的大小节省材料，同时减小隔板与密封筒的接触周长，有利于密封。密封筒的横截面为圆形，因为在面积相同时，圆形的周长最小，而且圆形的周长没有死角，更有利于提高密封性。

作为优选，排气阀上设有水平板，水平板上方设有球形气囊，球形气囊的顶部开设细管状的气嘴，水平板上表面抵靠隔板下表面时，球形气囊外侧抵靠通孔内壁起密封作用。球形气囊受挤压会变小，自然状态下气体从气嘴进入后球形气囊又会恢复球形，而且球形气囊为软体，与侧壁的贴合好，能提高密封性。作为进一步优选，球形气囊略大于所述通孔。球形气囊有恢复原状的趋势，可以使侧面完全贴合通孔，进一步提高密封性，也可以让排气阀不会因为自身重力从通孔掉落；而且这样对通孔的加工精度要求下降。

排气阀和所述通孔的纵截面是两个相似梯形，梯形均短边在上，通孔的梯形长边介于排气阀的梯形长边和梯形短边之间，排气阀侧边设有弹性卡合部将排气阀固定在通孔内。因为排气阀是从下方进入通孔的，下大上小的通孔有利于排气阀的进入，而且倾斜的侧边能起到导向作用。排气阀和所述通孔的纵截面是两个相似梯形，这样彼此相邻的侧边平行，可以很好地贴和，可以提高密封性。为了避免排气阀上移过量甚至脱出通孔，限定排气阀的底端比通孔的底端宽或者排气阀的顶端比通孔的顶端宽，使排气阀上移时始终不会脱出通孔。弹性卡合部挤压变形可以穿出通孔，穿出通孔后恢复原状将排气阀固定在通孔上，排气阀受到一定的朝下的力时又能使弧形橡胶块变形，排气阀与通孔分离。

作为优选，浮块与排气阀之间设有一个圆柱形套筒，排气阀下方设有直杆一，直杆一固定在圆柱形套筒内，浮块上方设有直杆二，弹性组件与直杆二连接，圆柱形套筒底端挡住弹性组件，浮块上下移动使直杆二在圆柱形套筒内上下移动，油位处于临界点时弹性组件与直杆二的连接点刚好在圆柱形套筒底端。设置一个圆柱形套筒将浮块和排气阀限定在同一轴上，保证浮块上移能碰到排气阀，使控制更稳定。浮块和排气阀均通过直杆相互接触，接触面积小，进一步提高了排气阀的打开灵敏度。圆柱形套筒底端挡住弹性组件，油位处于临界点时连接点刚好在圆柱形套筒底端，只有当油位低于临界点后直杆二才开始拉圆柱形套筒，使阀门打开，而不是有气就排。作为进一步优选，弹性组件与直杆二的连接点到直杆二顶点的距离为圆柱形套筒的一半。这样设置的好处是：浮块上移过程中，到达临界点时直杆二刚好和直杆一接触，浮块再上移就能带动直杆一一起上移。

新装本装置时，浮块位于集气盒底部，弹性组件低于水平状态，此时排气阀与通孔分离。开始使用后，油从底部的进油孔慢慢进入集气盒，浮块在浮力作用下慢慢上移，弹性组件也慢慢趋于水平，当油位到达设好的临界点时：弹性组件位置水平且处于压缩状态，直杆二刚好和直杆一接触，这时液位再上升使浮块稍有上移，就会使处于压缩状态的弹性组件产生一个较大的向上的弹力，这个弹力使浮块产生迅速上移的趋势，浮块带着排气阀一起上升，直至排气阀与隔板的通孔完全密封配合。油位继续上升直至油充满隔板下方，因为隔板上、下空间已经被隔绝，油不会渗出。低压油回路使用过程中，会逐渐产生气体，气体通过进油孔进入集气盒，因为气体比重小，聚集在集气盒上部，随着气体增多，油位渐渐下降，浮块也渐渐下移，当油位下降到设定好的临界点时，弹性组件位置水平，这时弹性组件和直杆二的连接点刚好在圆柱形套筒底端，液位再下降使浮块稍有下移，就会使处于压缩状态的弹性组件产生一个较大的向下的弹力，在这个弹力作用下，浮块带动排气阀与通孔分离，开始排气，直至排气完成。然后进行新一轮的进油、排气。

作为优选，所述弹性组件包括压簧、内杆和外筒，外筒一端固定在浮块顶端、另一端设有开口，内杆一端铰接在集气盒侧壁、另一端始终位于外筒的开口内可自由移动，压簧的两端分别固定在内杆、外筒的固定端。内杆位于外筒的开口内可自由移动，所以内杆和外筒两个固定端之间的距离可变，给压簧提供形变距离。

作为优选，排气阀底部设有限位板，限位板限制排气阀的侧向移动。

作为优选，集气盒顶设有手动按钮，手动按钮贯穿集气盒顶，下压手动按钮可将通孔内的排气阀顶出。当由于某种原因造成排气阀不能打开，还可以手动排气。作为进一步优选，集气盒在隔板上方间隔设有隔板二，隔板二上设有排气孔二，手动按钮在隔板二和集气盒之间设有弹簧止座，手动按钮上套设有弹簧二，弹簧二自然状态时上下端分别抵住弹簧止座和隔板二。隔板二起导向作用，弹簧二可以在手动按钮按压后使其自动复位，便于下次使用。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）本发明将弹性组件处于水平状态时的油位设为临界点位置，油位低于临界点时排气阀才与通孔分离，这样装置在气体集到一定的量才开始排气，并不是有气就排，避免了频繁的动作过程，可以延长装置的使用寿命；（2）弹性组件水平时为临界点，且弹性组件此时处于压缩状态，有伸长的趋势，所以浮块即使只有轻微的下移，弹性组件也会产生一个较大的向下的弹力，使浮块与排气阀迅速分离，显著提高了排气阀的打开灵敏度；（3）通过机械方式控制自动排气，不受电力限制，适用性广。

附图说明

图1是本发明排气状态的示意图。

图2是本发明处于临界点状态的示意图。

图3是本发明排气阀关闭状态的示意图。

图4是本发明另一实施例的结构示意图。

图中：1、集气盒，11、进油孔，12、排气孔，13、密封筒，131、支腿，2、隔板，21、通孔，3、排气阀，31、直杆一，32、限位板，33、水平板，34、球形气囊，341、气嘴，35、弹性卡合部，4、圆柱形套筒，5、弹性组件，51、压簧，52、内杆，53、外筒，6、浮块，61、直杆二，7、手动按钮，71、弹簧止座，72、弹簧，73、隔板二，731、排气孔二。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1-3所示，一种响应快的机械排气装置，包括集气盒1，集气盒1的底部和顶部分别设置进油孔11和排气孔12，用于低压油回路气体的收集，同时也是整套装置的外壳。集气盒1内靠近上方处设有水平的隔板2，隔板2将集气盒1分割成上下两部分，需要保证隔板2与集气盒1接触面的气密性。在集气盒1内设有一个中空圆柱形的密封筒13，密封筒13的上、下表面分别是所述集气盒1的上壁和所述隔板2且三者密封连接，所述排气孔12位于密封筒13上方。这样不管集气盒1本身的形状、大小如何，密封筒13可以做得小一点，减小隔板2的大小节省材料，同时减小隔板2与密封筒13的接触周长，有利于密封。密封筒13的横截面为圆形，因为在面积相同时，圆形的周长最小，而且圆形的周长没有死角，更有利于提高密封性。密封筒13和集气盒1的中心轴重合。作为优选方案，密封筒13在隔板2下方还设有两条支腿131，支腿131底端位于集气盒1的底壁上，支腿131可以对密封筒13起支撑作用。

在集气盒1的中心轴线上，隔板2下方依次设置排气阀3、圆柱形套筒4和浮块6。隔板2在排气阀3的正上方设有相应的通孔21，排气阀3与通孔21相互配合实现排气阀3的开关。因为排气阀3是从下方进入通孔21的，作为一种优选，排气阀3和隔板2上的通孔21都是上小下大的梯形，有利于排气孔12的进入，而且有一个导向作用。更进一步地，为了避免排气阀3上移过量甚至脱出通孔21，可以限定排气阀3的底端比通孔21的底端宽或者排气阀3的顶端比通孔21的顶端宽。排气阀3上方设有弹性卡合部35，弹性卡合部35可以是图示的弧形橡胶块，弧形橡胶块挤压变形可以穿出通孔21，穿出通孔21后恢复原状将排气阀3固定在通孔21上，排气阀3受到一定的朝下的力时又能使弧形橡胶块变形，排气阀3与通孔21分离。排气阀3下方设有直杆一31，作为优选，直杆一31在靠近下方处还固定有一条水平横杆作为限位板32，水平横杆的两端位于两条支腿131上，而且可以沿支腿131上下移动，主要是为了将排气阀3限制在集气盒1的中心轴线上。直杆一31的底端固定在圆柱形套筒4上方，浮块6上方设有直杆二61。浮块6上下移动使直杆二61在圆柱形套筒4内上下移动，直杆二61可以接触到直杆一31。设置一个圆柱形套筒4，能将浮块6和排气阀3限定在同一轴上，保证浮块6上移能碰到排气阀3，使控制更稳定。当然不要圆柱形套筒4也是可以实现功能的。直杆二61上连有两条弹性组件5，弹性组件5包括压簧51、内杆52和外筒53，外筒53一端固定在浮块6顶端、另一端设有开口，内杆52一端铰接在集气盒1侧壁、另一端始终位于外筒53的开口内可自由移动，压簧51的两端分别固定在内杆52、外筒53的固定端。本实施例采用压簧51，当然也可以采用其他有弹性的绳子。内杆位于外筒53的开口内可自由移动，所以内杆52和外筒53两个固定端之间的距离可变，给压簧51提供形变距离。圆柱形套筒4两侧设有长条孔，供弹性组件5上下移动，但是圆柱形套筒4底端挡住弹性组件5。弹性组件5的另一端固定在集气盒1侧壁的同一高度上，这个位置主要由临界点决定：可以根据需要设定一个临界油位，小于等于油回路中所能允许存在的最大气体量即可。在这个油位时需要保证弹性组件5的两端一样高，即处于水平状态。另外还需要限定此状态下弹性组件5处于压缩状态。作为优选，弹性组件5与浮块6的连接点到直杆二61顶点的距离为圆柱形套筒4的一半。这样设置的好处是：浮块6上升过程中油位在临界点时直杆二61刚好顶住直杆一31，浮块6再上移就能带动直杆一31一起上移。油位处于临界点时连接点刚好在圆柱形套筒4底端，只有当油位低于临界点后直杆二61才开始拉圆柱形套筒4，使排气阀3打开，而不是有气就排。作为优选方案，还可以限定两根弹性组件5还有集气盒1的中心轴共面，这样可以保证稳定性。

本发明的使用过程如下：新装本装置时，浮块6位于集气盒1底部，弹性组件5低于水平状态，此时排气阀3与通孔21分离。开始使用后，油从底部的进油孔11慢慢进入集气盒1，浮块6在浮力作用下慢慢上移，弹性组件5也慢慢趋于水平，当油位到达设好的临界点时：弹性组件5位置水平且处于压缩状态，直杆二61刚好和直杆一31接触，这时液位再上升使浮块6稍有上移，就会使处于压缩状态的弹性组件5产生一个较大的向上的弹力，这个弹力使浮块6产生迅速上移的趋势，浮块6带着排气阀3一起上升，直至排气阀3的弹性卡合部35穿过通孔21后与隔板2配合将排气阀3固定在通孔21内，使排气阀3与隔板2的通孔21完全密封配合。油位继续上升直至油充满隔板2下方，因为隔板2上、下空间已经被隔绝，油不会渗出。低压油回路使用过程中，会逐渐产生气体，气体通过进油孔11进入集气盒1，因为气体比重小，聚集在集气盒1上部，随着气体增多，油位渐渐下降，浮块6也渐渐下移，当油位下降到设定好的临界点时，弹性组件5位置水平，这时弹性组件5和直杆二61的连接点刚好在圆柱形套筒4底端，液位再下降使浮块6稍有下移，就会使处于压缩状态的弹性组件5产生一个较大的向下的弹力，在这个弹力作用下，浮块6带动排气阀3与通孔21分离，开始排气，直至排气完成。然后进行新一轮的进油、排气。

排气阀3和通孔21的配合还有第二种实施方案。如图4所示，排气阀3上设有水平板33，水平板33上方设有橡胶材质的球形气囊34，球形气囊34的顶部开设细管状的气嘴341，整体类似洗耳球的形状，隔板2的通孔21上半部分形状适配球形气囊34、下半部分开口较大利于球形气囊34进入，但是下半部分开口小于球形气囊34自然状态的直径以防其在自身重力下脱出通孔21,。水平板33上表面抵靠隔板2下表面时，球形气囊34充满通孔21的上半部分。球形气囊34受挤压会变小，容易进入通孔21。自然状态下气体从气嘴341进入后球形气囊34又会恢复球形，抵靠通孔21侧壁。而且球形气囊34为软体，与通孔21侧壁的贴合好，能提高密封性。作为进一步优选，球形气囊34可以略大于所述通孔21。球形气囊34有恢复原状的趋势，可以使其侧面完全贴合通孔21的侧面，进一步提高密封性；而且这样对通孔21的加工精度要求下降。

本发明将弹性组件5处于水平状态时的油位设为临界点位置，油位低于临界点时排气阀3才与通孔21分离，这样装置在气体集到一定的量才开始排气，并不是有气就排，避免了频繁的动作过程，可以延长装置的使用寿命。弹性组件5水平时为临界点，且弹性组件5此时处于压缩状态，有伸长的趋势，所以浮块6即使只有轻微的下移，弹性组件5也会产生一个较大的向下的弹力，使浮块带动排气阀3迅速离开通孔21，显著提高了排气阀3的打开灵敏度。

为了应对排气阀3不能打开的情况，在集气盒1顶设有手动按钮7，手动按钮7贯穿集气盒1顶，下压手动按钮7可将通孔21内的排气阀3顶出。作为进一步优选，集气盒1在隔板2上方间隔设有隔板二73，隔板二73上设有排气孔二731，手动按钮7在隔板二73和集气盒1之间设有弹簧72止座，手动按钮7上套设有弹簧72二，弹簧72二自然状态时上下端分别抵住弹簧72止座和隔板二73。隔板二73起导向作用，弹簧72二可以在手动按钮7按压后使其自动复位，便于下次使用。在有电的场所，如图1所示，集气盒1右侧还设有两个并联电路，两个电路上有颜色不同的灯分别指示正常工作和排气故障，工作过程中油位低于设置的临界值时表示排气不顺，排气故障的灯会亮（为现有技术，原理不具体描述），这时就可以使用手动按钮7及时处理。

为了便于在集气盒1外观察油位，还可以在浮块6上设置磁铁，配合磁位传感器（为现有技术，图中未画出），浮块6可以作为油位指示的浮标。

Claims (10)

1.一种响应快的机械排气装置，包括集气盒（1），集气盒（1）的底部设有进油孔（11），其特征在于，集气盒（1）内设有一个中空圆柱形的密封筒（13），密封筒（13）的上、下表面分别是所述集气盒（1）的上壁和一块水平的隔板（2）且密封筒（13）与上壁、隔板（2）密封连接，密封筒（13）上表面设有排气孔（12）与外界连通，隔板（2）下方设有排气阀（3），隔板（2）在排气阀（3）对应位置设有通孔（21），排气阀（3）可轴向移动从而进、出通孔（21），排气阀（3）与通孔（21）相抵接时两者密封配合，排气阀（3）下方设有浮块（6），浮块（6）受油量影响上下移动，浮块（6）上连有若干弹性组件（5），弹性组件（5）的另一端固定在集气盒（1）侧壁的同一高度上，弹性组件（5）位置水平时处于压缩状态，以此时的油位的位置为临界点，油位在临界点上方时浮块（6）提供使排气阀（3）与通孔（21）密封配合的力，油位低于临界点时浮块（6）带动排气阀（3）与通孔（21）分离。

2.根据权利要求1所述的一种响应快的机械排气装置，其特征在于，排气阀（3）上设有水平板（33），水平板（33）上方设有球形气囊（34），球形气囊（34）的顶部开设细管状的气嘴（341），水平板（33）上表面抵靠隔板（2）下表面时，球形气囊（34）外侧抵靠通孔（21）内壁起密封作用。

3.根据权利要求2所述的一种响应快的机械排气装置，其特征在于，球形气囊（34）略大于所述通孔（21）。

4.根据权利要求1所述的一种响应快的机械排气装置，其特征在于，排气阀（3）和所述通孔（21）的纵截面是两个相似梯形，梯形均短边在上，通孔（21）的梯形长边介于排气阀（3）的梯形长边和梯形短边之间，排气阀（3）侧边设有弹性卡合部（35）将排气阀（3）固定在通孔（21）内。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种响应快的机械排气装置，其特征在于，浮块（6）与排气阀（3）之间设有一个圆柱形套筒（4），排气阀（3）下方设有直杆一（31），直杆一（31）固定在圆柱形套筒（4）内，浮块（6）上方设有直杆二（61），弹性组件（5）与直杆二（61）连接，圆柱形套筒（4）底端挡住弹性组件（5），浮块（6）上下移动使直杆二（61）在圆柱形套筒（4）内上下移动，油位处于临界点时弹性组件（5）与直杆二（61）的连接点刚好在圆柱形套筒（4）底端。

6.根据权利要求5所述的一种响应快的机械排气装置，其特征在于，弹性组件（5）与直杆二（61）的连接点到直杆二（61）顶点的距离为圆柱形套筒（4）的一半。

7.根据权利要求1所述的一种响应快的机械排气装置，其特征在于，所述弹性组件（5）包括压簧（51）、内杆（52）和外筒（53），外筒（53）一端固定在浮块（6）顶端、另一端设有开口，内杆（52）一端铰接在集气盒（1）侧壁、另一端始终位于外筒（53）的开口内可自由移动，压簧（51）的两端分别固定在内杆（52）、外筒（53）的固定端。

8.根据权利要求1所述的一种响应快的机械排气装置，其特征在于，排气阀（3）底部设有限位板（32），限位板（32）限制排气阀（3）的侧向移动。

9.根据权利要求1所述的一种响应快的机械排气装置，其特征在于，密封筒上表面设有手动按钮（7），手动按钮（7）贯穿集气盒（1）顶，下压手动按钮（7）可将通孔（21）内的排气阀（3）顶出。

10.根据权利要求9所述的一种响应快的机械排气装置，其特征在于，隔板（2）上方间隔设有隔板二（73），隔板二（73）上设有排气孔二（731），手动按钮（7）在隔板二（73）和集气盒（1）之间设有弹簧止座（71），手动按钮（7）上套设有弹簧（72），弹簧（72）自然状态时上下端分别抵住弹簧止座（71）和隔板二（73）。

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