DE1042210B

DE1042210B - Device for hydraulic winches with adjustable feed pump for regulation on load-holding zero position

Info

Publication number: DE1042210B
Application number: DEK33187A
Authority: DE
Inventors: Johann Kreth
Original assignee: Kampnagel AG Vormals Nagel & K
Current assignee: Kampnagel AG Vormals Nagel & K
Priority date: 1957-10-18
Filing date: 1957-10-18
Publication date: 1958-10-30

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Motoren und Pumpen hydraulischer Windwerke haben gewisse Arbeitsmittelverluste durch Leckstellen. Infolge dieser Verluste würde eine Last die Winde in der Nullstellung in Senkrichtung in Bewegung setzen; die Last würde demnach mit einer diesem Arbeitsmittelverlust entsprechenden Geschwindigkeit absinken. The motors and pumps of hydraulic winches have certain losses of working medium due to leaks. As a result of these losses, a load would set the winch in the zero position in motion in the lowering direction; the load would accordingly drop at a speed corresponding to this loss of work equipment.

Um das zu vermeiden, ist es bekannt, eine Steuerung mit selbsttätig einfallender mechanischer Bremse vorzusehen, die im ganzen Bereich der lasthaltenden Null-Stellungen des hydraulischen Getriebes diese Bremse schließt. Das Absinken der Last wird also hier durch rein mechanisches Festbremsen des Getriebes und damit der Trommel verhütet.To avoid this, it is known to provide a control with an automatically applied mechanical brake, the brake in the entire range of the load-holding zero positions of the hydraulic transmission closes. The lowering of the load is caused here by purely mechanical locking of the transmission and thus the drum prevented.

Außerdem ist vorgeschlagen worden, die Steuerung des Windengetriebes derart auszubilden, daß der Schalthebel beim Stillsetzen der Last immer auf die Stellung zurückgestellt wird, derzufolge die Speisepumpe eine Fördermenge abgibt, welche den Arbeitsmittelverlusten entspricht, die sich bei der Windenhöchstlast ergeben. Bei geringeren Lasten bleibt die Nullstellung des Schalthebels unverändert; es wird aber in dieser Stellung¹ über ein von dem Arbeitsmitteldruck gesteuertes Ventil so viel von der Arbeitsmittelmenge, welche die Speisepumpe fördert, vor dem Eintritt in den hydraulischen Motor abgezweigt, daß dieser nicht mehr als die den bei geringerer Last entstehenden Leckverlusten entsprechende Arbeitsmittelmenge erhält.It has also been proposed to design the control of the winch gear in such a way that when the load is stopped, the shift lever is always reset to the position according to which the feed pump delivers a flow rate which corresponds to the working fluid losses that occur at the maximum winch load. With lower loads, the zero position of the shift lever remains unchanged; In this position ¹ , however, so much of the amount of working medium which the feed pump delivers is diverted via a valve controlled by the working medium pressure before it enters the hydraulic motor that the latter receives no more working medium than the amount of working medium corresponding to the leakage losses occurring at a lower load.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für hydraulische Windwerke mit regelbarer Speisepumpe zur Regelung auf lasthaltende Nullstellung, in welcher die jeweiligen Arbeitsmittelverluste durch entsprechende Pumpenförderung ausgeglichen werden.The invention relates to a device for hydraulic winches with a controllable feed pump for regulation to load-holding zero position, in which the respective work equipment losses by corresponding Pump delivery are compensated.

Zweck der Erfindung ist, die bekannten Einrichtungen zur Regelung auf lasthaltende Nullstellung zu verbessern. Es soll einmal erreicht werden, daß eine mechanische Bremse, die in nachteiliger Weise das Schwungmoment des Getriebes erhöht, d. h. einen wesentlichen Vorzug des hydraulischen Triebwerkes schmälert, vermieden wird, und daß zum anderen Mal eine verlustlose Regelung stattfindet. Bei der zuletzt genannten bekannten Einrichtung entstehen nämlich dadurch beträchtliche Leistungsverluste, daß die Speisepumpe ungeachtet der Größe der am Lastorgan hängenden Last immer eine Ausgleichsfördermenge liefert, die den Leckverlusten bei Maximallast entspricht. The purpose of the invention is to improve the known devices for regulating the load-holding zero position. It should be achieved once that a mechanical brake that disadvantageously The moment of inertia of the gearbox is increased, d. H. a major advantage of the hydraulic drive diminishes, is avoided, and that on the other hand a lossless regulation takes place. At the last Named known device that results in considerable power losses that the The feed pump always has a compensating flow rate regardless of the size of the load attached to the load element that corresponds to the leakage losses at maximum load.

Mit der Erfindung wird die Erkenntnis, daß Arbeitsmitteldruck und Leckverluste sich im gleichen Verhältnis wie das Lastgewicht ändern, ausgenutzt und so die angestrebte Verbesserung erzielt durch eine Rastvorrichtung mit einem die Nullstellung fixierenden und einem die Nullstellung markierenden Glied, von denen das eine an dem zur Pumpenverstellung dienen-Einriditung für hydraulische WindwerkeWith the invention, the knowledge that working medium pressure and leakage losses are in the same ratio how to change the load weight, exploited and thus the desired improvement achieved by a locking device with a member fixing the zero position and a member marking the zero position, of which one on the one used to adjust the pump-Einriditung for hydraulic winches

mit regelbarer Speisepumpe zur Regelungwith adjustable feed pump for regulation

auf lasthaltende Nullstellungto load-holding zero position

Anmelder:Applicant:

Kampnagel AktiengesellschaftKampnagel Aktiengesellschaft

(vormals Nagel & Kaemp),(formerly Nagel & Kaemp),

Hamburg 39, Jarrestr. 26Hamburg 39, Jarrestr. 26th

Johann Kreth, Hamburg,
ist als Erfinder gemannt wordenJohann Kreth, Hamburg,
has been manned as an inventor

den Handsteuerhebel angeordnet und das andere auf derselben Drehachse wie der Handsteuerhebel drehbar gelagert und mit einer Lastwaage verbunden ist, die in Abhängigkeit von der Last seine Stellung und damit die lasthaltende Nullstellung des Windwerkes bestimmt. the manual control lever arranged and the other rotatable on the same axis of rotation as the manual control lever is stored and connected to a load scale, which depends on the load its position and thus the load-holding zero position of the winch is determined.

Als die Nullstellung fixierendes Glied wird zweckmäßig ein an dem Pumpenhandsteuerhebel verschiebbar gelagerter, von einer Feder belasteter Riegel vorgesehen. Nach einem weiteren Merkmal ist das die Nullstellung markierende Glied als mit einer Rast versehenes Segment ausgebildet, das eine hebelartige Verlängerung aufweist, an der die Lastwaage angreift. Vorteilhaft ist die Lastwaage als hydraulische Lastwaage ausgebildet, bestehend aus einem Kraftspeicher in Verbindung mit einem Zylinderkolbensystem, dessen mit dem die Nullstellung markierenden Glied gelenkig verbundener Kolben von dem Arbeitsmittel aus der Druckleitung beaufschlagt wird und unter dem Einfluß des Kraftspeichers steht.As a member that fixes the zero position, it is expedient to use one which can be displaced on the manual pump control lever mounted, spring loaded bolt provided. According to another characteristic, this is the one The member marking the zero position is designed as a segment provided with a detent, which is a lever-like extension has on which the load scale engages. The load scale is advantageous as a hydraulic load scale formed, consisting of an energy store in connection with a cylinder piston system, whose piston hingedly connected to the link marking the zero position from the working means the pressure line is acted upon and is under the influence of the energy accumulator.

Überall dort, wo bei einem Hebezeug mit hydraulischem Windwerk eine Lastbegrenzung bzw. Lastmomentbegrenzung vorgesehen werden muß, kann die erfindungsgemäße Einrichtung in Verbindung mitWherever there is a load limitation or load moment limitation on a hoist with a hydraulic winch must be provided, the device according to the invention can be used in conjunction with

809i 660/105809i 660/105

einem entsprechenden zusätzlichen Schaltorgan gleichzeitig auch diesen Zweck erfüllen.a corresponding additional switching element also fulfill this purpose at the same time.

An Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles wird der Erfindungsgegenstand beschrieben. Es zeigt SThe subject of the invention is based on an exemplary embodiment illustrated in the drawing described. It shows S.

Fig. 1 die eigentliche Einrichtung in Ansicht mit der Lastwaage im Längsmittelschnitt,Fig. 1 the actual device in view with the load scale in longitudinal center section,

Fig. 2 im Schema ein hydraulisches Kranhubwerk, das mit der erfindungsgemäßen Einrichtung versehen ist. ίοFig. 2 is a schematic of a hydraulic crane hoist, which is provided with the device according to the invention is. ίο

Die Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer Rastvorrichtung und einer Lastwaage. Die Rastvorrichtung wird gebildet von einem Rastsegment 1 und einem Riegel 2. Das Rastsegment 1 ist auf demselben fest angeordneten Bolzen 3 drehbeweglich gelagert, auf dem auch der zur Pumpenverstellung dienende Handsteuerhebel 4 drehbar angeordnet ist. Zur Fixierung der Nullstellung des Handsteuerhebels 4 ist das Rastsegment mit einer Ausnehmung, der Rast 5, versehen. Das Rastsegment 1 ist über seinen Drehpunkt, dem Bolzen 3, nach unten zu einem Hebelarm verlängert.The device essentially consists of a locking device and a load scale. The locking device is formed by a locking segment 1 and a bolt 2. The locking segment 1 is on the same fixedly arranged bolt 3 rotatably mounted, on which the manual control lever used to adjust the pump 4 is rotatably arranged. The detent segment is used to fix the zero position of the manual control lever 4 provided with a recess, the catch 5. The locking segment 1 is about its pivot point, the Bolt 3, extended downwards to form a lever arm.

Das andere Glied der Rastvorrichtung, der Riegel 2, ist an ein zylindrisches Bauteil 6 angeschweißt. Dieses Teil 6 ist im Inneren des rohrförmigen oberen Endes des Handsteuerhebels 4 angeordnet und mit Gleitpassung eingepaßt. Eine Feder 7 drückt das Teil 6 und damit den Riegel 2 ständig in Richtung Handsteuerhebeldrehpunkt. In das rohrförmige obere Ende des Haudsteuerhebels 4 ist ein Langloch 8 gefräst. Durch dieses ragt der Riegel 2 nach außen, um in Verbindung mit der Rast 5 des Segmentes 1 den Handsteuerhebel 4 in der Nullstellung festzusetzen.The other link of the locking device, the bolt 2, is welded to a cylindrical component 6. This Part 6 is arranged inside the tubular upper end of the manual control lever 4 and with a sliding fit fitted. A spring 7 presses the part 6 and thus the bolt 2 constantly in the direction of the hand control lever pivot point. In the tubular upper end of the Haud control lever 4, an elongated hole 8 is milled. By the bolt 2 protrudes outwardly in order to activate the manual control lever 4 in connection with the detent 5 of the segment 1 to be set in the zero position.

Am unteren Ende der hebelartigen Verlängerung des Segmentes 1 ist mittels Bolzen 9 die Lastwaage angeschlossen. Die Lastwaage ist als hydraulische Lastwaage gestaltet. Sie besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 10 mit Deckel 11, einem Kolben 12 und einem Kraftspeicher in Form der Feder 13. Die Feder 13, die zwischen dem Zylinderdeckel 11 und einem auf dem Kolben 12 aufgeschraubten Federteller 14 eingespannt ist, ist so bemessen, daß sie bei leerem Lastorgan das Rastsegment 1 mit einer geringen Vorspannung in der gezeichneten Nullstellung fixiert. Um die Feder 13 in mäßigen Abmessungen zu halten, ist der Federteller 14 mehrfach durchbohrt. Der Zylinder 10 ist mit Hilfe an ihm angeschweißter Zapfen 15 in einem Bock 16 drehbeweglich gelagert. In dem Boden des Zylinders 10 ist ein Rohr 17 eingeschraubt. Dieses verbindet den Zylinder 10 der Lastwaage mit der Druckleitung des Windwerkes.At the lower end of the lever-like extension of the segment 1 is the load scale by means of bolts 9 connected. The load scale is designed as a hydraulic load scale. It essentially consists of a cylinder 10 with cover 11, a piston 12 and an energy storage device in the form of the spring 13. The Spring 13 between the cylinder cover 11 and a spring plate screwed onto the piston 12 14 is clamped, is dimensioned so that when the load organ is empty, the locking segment 1 with a slight bias fixed in the drawn zero position. In order to keep the spring 13 in moderate dimensions the spring plate 14 pierced several times. The cylinder 10 is in a bracket 16 rotatably mounted. A tube 17 is screwed into the bottom of the cylinder 10. This connects the cylinder 10 of the load scale with the pressure line of the winch.

An das untere Ende des Handsteuerhebels 4 ist mittels Bolzen 18 die zur Verstellung der Pumpe dienende Steuertransmission 19 angeschlossen.At the lower end of the manual control lever 4 is used to adjust the pump by means of bolts 18 Control transmission 19 connected.

An Hand der Fig. 2 sei nun die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung erläutert.The mode of operation of the device according to the invention will now be explained with reference to FIG.

Das hier dargestellte Kranhubwerk besteht aus einem elektrischen Antriebsmotor 20, der die regelbare Speisepumpe in Form einer Axialkolbenpumpe 21 im Dauerlauf antreibt. Die Pumpe 21 ist durch Rohrleitungen 22 und 23 mit dem hydraulischen Hubmotor 24 verbunden. Der Motor 24 treibt über die Welle 25, das Zahnradgetriebe 26 und die Welle 27 die Hubtrommel 28 an. Die Pumpe 21 gleicht eventuell auftretende Leckverluste aus, indem sie über Leitung 29 aus einem Behälter 30 Arbeitsmittel ansaugt. Die hier dargestellte erfindungsgemäße Regeleinrichtung entspricht hinsichtlich ihrer Gestaltung völlig dem Beispiel nach Fig. 1. Die Steuertransmission,, die den Handsteuerhebel 4 mit dem verstellbaren Teil der Axialkolbenpumpe 21 verbindet, wird von der Stange 19 gebildet. Zum Anschluß des Zylinders 10 der hydraulischen Lastwaage an die Druckleitung 22 des Hubwerkes dient die Rohrleitung 17.The crane hoist shown here consists of an electric drive motor 20 which controls the Feed pump in the form of an axial piston pump 21 drives continuously. The pump 21 is through Pipes 22 and 23 connected to the hydraulic lifting motor 24. The motor 24 drives over the Shaft 25, the gear transmission 26 and the shaft 27, the lifting drum 28. The pump 21 may be the same occurring leakage losses by sucking in working fluid from a container 30 via line 29. The control device according to the invention shown here corresponds in terms of its design completely the example of Fig. 1. The control transmission ,, which the manual control lever 4 with the adjustable Part of the axial piston pump 21 connecting is formed by the rod 19. For connecting the cylinder 10 The pipeline 17 is used for the hydraulic load scales to the pressure line 22 of the lifting mechanism.

Befindet sich keine Last am Lastorgan, so werden, sobald der Handsteuerhebel 4 in die Nullstellung gebracht wird und der Riegel 2 in die Rast 5 des Segmentes 1 einrastet, Pumpendruck und -leistung gleich Null. Da somit keine Kräfte auftreten, die das Hubwerk antreiben oder infolge Leckens in Senkrichtung durchziehen, ist der Stillstand des Hubwerkes in unbelastetem Ztistand gewährleistet.If there is no load on the load organ, as soon as the manual control lever 4 is brought into the zero position and the bolt 2 engages in the detent 5 of the segment 1, the pump pressure and power are the same Zero. Since there are no forces that drive the hoist or that leak in the lowering direction pull through, the standstill of the hoist is guaranteed in the unloaded Ztistand.

Hängt dagegen eine Last am Hubseil, so erzeugt diese im Hydrauliksystem einen dem Lastgewicht entsprechenden Gegendruck und Leckverlust. Dadurch würde sich die Last mit einer dem Leckverlust entsprechenden Geschwindigkeit abwärts bewegen. Der vom Lastgewicht erzeugte hydraulische Gegendruck übt nun auf den Kolben 12 der erfindungsgemäß vorgesehenen Lastwaage eine Verstellkraft aus. Der Kolben 12 bewegt sich, indem er die Feder 13 zusammendrückt, aus dem Zylinder 10 so weit heraus, bis die Feder 13 dieser Verstellkraft das Gleichgewicht hält. Gleichzeitig mit der Ortsveränderung des Kolbens 12 erfährt das mit ihm durch Bolzen 9 verbundene Rastsegment 1 eine entsprechende Verstellung.If, on the other hand, a load is hanging on the hoist rope, it generates a load corresponding to the weight of the load in the hydraulic system Back pressure and leakage. This would result in a load corresponding to the leakage loss Move speed down. The hydraulic back pressure generated by the load weight now exerts an adjusting force on the piston 12 of the load scale provided according to the invention. The piston 12 moves by compressing the spring 13 out of the cylinder 10 until the Spring 13 of this adjustment force keeps the balance. Simultaneously with the change in position of the piston 12 the detent segment 1 connected to it by bolts 9 experiences a corresponding adjustment.

Schaltet nun der Kranführer nach einem Arbeitsgang den Handsteuerhebel 4 in die Nullstellung (Riegel 2 in Rast 5 des Segmentes eingerastet), so ist diese Nullstellung entsprechend der Verstellung des Rastsegmentes 1 um einen gewissen Winkelbetrag verschoben, d. h. obwohl der Handsteuerhebel 1 in Nullstellung ist, bleibt die Pumpe 21 auf eine gewisse Fördermenge eingestellt und speist ■— richtige Bemessung des Verstellweges vorausgesetzt — soviel Arbeitsmittel in die Druckleitung 22, wie durch Lekken im Motor 24 verlorengeht.If the crane driver now switches the manual control lever 4 to the zero position (bolt 2 engaged in detent 5 of the segment), this zero position is corresponding to the adjustment of the Locking segment 1 shifted by a certain angular amount, d. H. although the hand control lever 1 is in zero position is, the pump 21 remains set to a certain delivery rate and feeds ■ - correct dimensioning the adjustment travel provided - as much working fluid in the pressure line 22 as through Lekken is lost in the motor 24.

Die Last bleibt daher in ihrer örtlichen Lage unverändert. Wenn der Verstellweg für ein bestimmtes Lastgewicht richtig ermittelt und eingestellt ist, stimmt er auch für alle anderen Lastgewichte, weil die Verstellung mit Hilfe der Lastwaage in Abhängigkeit von der Last erfolgt und Arbeitsmitteldruck und Leckverluste sich im gleichen Verhältnis wie das Lastgewicht ändern. Die lasthaltende Nullstellung des Hubwerkes ist damit gesichert.The load therefore remains unchanged in its local position. If the adjustment path for a certain load weight is correctly determined and set, it is also correct for all other load weights because the adjustment with the help of the load scales depending on the load and working medium pressure and leakage losses change in the same proportion as the load weight. The load-holding zero position of the hoist is thus secured.

Mit dem Alter der Motoren oder Pumpen nehmen auch deren Leckverluste zu. Dies würde bedeuten, daß die Regeleinrichtung im Laufe der Zeit diese Arbeitsmittelverluste nicht mehr vollständig ausgleicht und das sichere Halten der Last in der Nullstellung in Frage gestellt wäre. Um dafür Vorsorge zu treffen, empfiehlt es sich, die Übersetzung zwischen dem Kolben 12 der Lastwaage und dem Handsteuerhebel 4 veränderbar zu gestalten, d. h. eine Nachstellmöglichkeit vorzusehen. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß man das untere hebelarmartige Ende des Rastsegmentes 1 in sich verschiebbar macht oder daß man zwischen Bolzen 3 und Bolzen 9 mehrere Bohrungen in das Rastsegment einbringt, um mit Hilfe des Bolzens 9 den Angriffspunkt des Kolbens 12 am Segment verändern zu können. Durch Austausch des Kraftspeichers der Lastwaaga kann den zunehmenden Leckverlusten ebenfalls begegnet werden.As the motors or pumps age, so do their leakage losses. This would mean that the control device no longer fully compensates for this loss of work equipment over time and the safe holding of the load in the zero position would be called into question. To take precautions it is recommended to adjust the translation between the piston 12 of the load scale and the manual control lever 4 to make it changeable, d. H. to provide an adjustment option. This can e.g. B. happen by that one makes the lower lever arm-like end of the locking segment 1 in itself displaceable or that one between bolt 3 and bolt 9 introduces several holes in the locking segment to with the help of the bolt 9 to be able to change the point of application of the piston 12 on the segment. By replacing the energy store the Lastwaaga can also counter the increasing leakage losses.

In B"ig. 1 ist veranschaulicht, wie die Einrichtung gleichzeitig zur Begrenzung der Last verwendet werden kann._; Hierfür ist das hebelarmartige untere Ende des Rastsegmentes 1 verlängert, wie gestrichelt bei 31 angedeutet, und mit einer Schaltrolle 32 versehen. Zusätzlich ist ein Schalter 33 vorgesehen. Seine Plazierung ist bestimmt durch die höchstzulässige Last. Je. Ig in B "1 is illustrated how the device can be used simultaneously for limiting the _load;. For this purpose the hebelarmartige lower end of the locking segment 1 is extended, as indicated by dashed lines at 31, and provided with a switching roller 32. In addition, a switch. 33. Its placement is determined by the maximum permissible load

nach der Größe der Last wird von dem Kolben 12 der Lastwaage unter Vermittlung des Segmentes 1 die Schaltrolle 32 bewegt. Beim Anheben einer die zulässige Höchstlast übersteigende Last drückt die Rolle 32 den Stößel des Schalters 33 ein und setzt auf die übliche Weise damit das Hubwerk außer Betrieb.according to the size of the load is of the piston 12 of the load scale through the intermediary of segment 1 the Switching roller 32 moves. When lifting a load exceeding the maximum permissible load, the roller presses 32 the plunger of the switch 33 and puts the lifting gear out of operation in the usual way.

Die Begrenzung des Lastmomentes kann in ähnlicher Weise, erfolgen. Nur muß dann der Schalter 33 nicht ortsfest, sondern von dem Ausleger her entsprechend dessen Ausladungsveränderung ortsbeweglich sein, z. B. auf einem. Schlitten oder Wagen angeordnet.The load torque can be limited in a similar way. Only then must switch 33 not stationary, but movable from the boom according to its change in radius be e.g. B. on one. Slide or carriage arranged.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel betrifft ein Hubwerk, bei dem sich die Bewegungsrichtung, aber nicht die Kraftrichtung ändert. Der Erfmdungsgegenstand kann darüber hinaus auch für Antriebe, bei denen dies Kraftrichtung wechselt, Anwendung finden. Dafür ist jedoch notwendig, daß die Lastwaage zweiseitig wirkend ausgebildet wird.The embodiment described relates to a hoist in which the direction of movement, but does not change the direction of force. The subject matter of the invention can also be used for drives which this direction of force changes, are used. For this, however, it is necessary that the load scale is two-sided is designed to act.

Claims

Claims.

1. Device for hydraulic winches with adjustable feed pump for regulation load-holding zero position, in which the respective work equipment losses by corresponding Pump delivery are compensated, characterized by a locking device (1, 2, 5) with one fixing the zero position (2) and one member (1, 5) marking the zero position, of one of which is arranged on the manual control lever (4) used for pump adjustment and the other rotatably mounted on the same axis of rotation (3) as the hand control lever and with a Load scale (10-14) is connected, which depends on the load its position and thus the load-holding zero position of the winch is determined.

2. Device according to claim 1, characterized in that that as the zero position fixing member on the pump manual control lever (4) displaceable mounted bolt (2) loaded by a spring (7) is provided.

3. Device according to claim 1, characterized in that the marking the zero position Member is designed as a segment (1) provided with a detent (5), which is a lever-like Has extension on which the load scale (10-14) engages.

4. Device according to claim 1, characterized by a hydraulic load scale, consisting from an energy store (13) in connection with a cylinder-piston system (10-12), whose with the member (5, 1; articulated (9) connected piston (12) from the zero position Working medium from the pressure line (22, 17) is acted upon and under the influence of the energy accumulator stands.

5. Device according to claim 1, characterized in that the marking the zero position Member (1, 5), the load scale (10-14) or the connecting element (s) (9) between both are adjustable in the sense of a readjustment of the load-holding zero position.

6. Device according to claim 1, characterized in that it is provided with a device (33) combined to limit the load and / or a device to limit the load torque is.

1 sheet of drawings

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