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DE102006025814A1 - check valve - Google Patents

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DE102006025814A1
DE102006025814A1 DE200610025814 DE102006025814A DE102006025814A1 DE 102006025814 A1 DE102006025814 A1 DE 102006025814A1 DE 200610025814 DE200610025814 DE 200610025814 DE 102006025814 A DE102006025814 A DE 102006025814A DE 102006025814 A1 DE102006025814 A1 DE 102006025814A1
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gas
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DE200610025814
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Inventor
Andreas Blüm
Volker Schille
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

Rückschlagventil (1) mit einem Kondensatablauf für eine Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem ersten Gehäuse (2a), welches ein erstes Volumen (4) umschließt, das mit einem Kurbelgehäusevolumen gasführend verbindbar ist, und einem zweiten Gehäuse (2b), welches ein zweites Volumen (5) umschließt, das mit einem Luftansaugsystem der Brennkraftmaschine gasführend verbindbar ist, wobei das erste und das zweite Volumen (4, 5) durch eine von einem Dichtelement (3) druckabhängig verschließbare Öffnung (6) gasführend verbindbar sind, wobei bei einem höheren Gasdruck im ersten Volumen (4) als im zweiten Volumen (5) die Öffnung (6) verschlossen ist und bei einem niedrigeren oder gleichen Gasdruck im ersten Volumen (4) wie im zweiten Volumen (5) die Öffnung (6) offen ist, wodurch ein im zweiten Volumen (5) angesammeltes Kondensat durch die Öffnung (6) in das erste Volumen (4) abfließbar ist und wobei sich ein Querschnitt des ersten Gehäuses (2a) geodätisch unter der Öffnung (6) zu einer Kondensatablauföffnung (7) verjüngt und das erste Gehäuse (2a) eine Belüftungsöffnung (8) aufweist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist das Dichtelement vor dynamischen Gaspulsationen besser geschützt.Check valve (1) with a condensate drain for a crankcase breather of an internal combustion engine, comprising a first housing (2a), which encloses a first volume (4), which is gas-conductively connectable with a crankcase volume, and a second housing (2b), which a second Volume (5) encloses, which is gas-conductively connectable to an air intake system of the internal combustion engine, wherein the first and the second volume (4, 5) by a sealing element (3) pressure-dependently closable opening (6) are gas-conductively connectable, wherein at a higher Gas pressure in the first volume (4) than in the second volume (5) the opening (6) is closed and at a lower or equal gas pressure in the first volume (4) as in the second volume (5), the opening (6) is open, whereby a condensate accumulated in the second volume (5) can be discharged through the opening (6) into the first volume (4) and whereby a cross-section of the first housing (2a) geodetically under the opening (6) to a condensate drain opening (7) tapers and the first housing (2a) has a ventilation opening (8). The inventive design, the sealing element is better protected against dynamic gas pulsations.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a check valve with the features of the preamble of claim 1.

Sie geht von der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 203 18 669 U1 aus. In dieser ist ein Rückschlagventil beschrieben, zum Einsatz in einer Kurbelgehäuseentlüftungsleitung für eine Brennkraftmaschine. Das Rückschlagventil weist eine Ventiloberschale samt angeformtem Stutzen auf, sowie eine korrespondierende Ventilunterschale, ebenfalls mit angeformtem Stutzen. Die Ventilunterschale nimmt einen Ventilsitz auf, der im Wesentlichen scheibenförmig ausgestaltet ist, mehrere Durchgangsöffnungen enthält sowie eine zentrale Ausnehmung, zur Aufnahme eines Führungsdorns eines Ventilkörpers. Der Ventilkörper ist in etwa plattenartig ausgestaltet, nämlich als Elastomermembran. Wenn im Bereich der Ventilunterschale ein geringerer Druck herrscht als im Bereich der Ventiloberschale, wird diese leicht verformbare Membran auf den Ventilsitz gepresst und dichtet die Durchgangsöffnungen ab. Bei umgekehrten Druckverhältnissen wird der Ventilkörper angehoben, insbesondere in seinem radial äußeren Bereich, bis er an Stützrippen anliegt, die an die Ventiloberschale angeformt sind und die auch in dem radial inneren Bereich der Ausnehmung gegenüberliegend, eine Fixierung des Ventilkörpers in seiner Einbaulage bewirken.It comes from the German utility model DE 203 18 669 U1 out. In this a check valve is described, for use in a crankcase ventilation line for an internal combustion engine. The non-return valve has a valve upper shell, including a molded connecting piece, as well as a corresponding valve lower shell, likewise with a molded connecting piece. The valve lower shell accommodates a valve seat, which is designed substantially disc-shaped, contains a plurality of through openings and a central recess for receiving a guide pin of a valve body. The valve body is designed approximately plate-like, namely as elastomeric membrane. If there is less pressure in the area of the valve lower shell than in the region of the valve upper shell, this easily deformable membrane is pressed onto the valve seat and seals the passage openings. In reverse pressure conditions, the valve body is raised, in particular in its radially outer region, until it rests against support ribs, which are integrally formed on the upper valve shell and which also in the radially inner region of the recess, cause a fixation of the valve body in its installed position.

Wird ein gattungsgemäßes Rückschlagventil in einer Brennkraftmaschine nicht in eine Kurbelgehäuseentlüftungsleitung eingebunden, sondern als direkte Verbindung zwischen dem Kurbelgehäusevolumen und dem Luftansaugsystem der Brennkraftmaschine, kann das Ventilplättchen aufgrund von Druckpulsationen im Kurbelgehäuse bzw. im Ansaugsystem kurzzeitig derart verformt werden, dass das Ventil öffnet, wenn es eigentlich in einer geschlossenen Stellung verharren sollte. Hierdurch kann es vorkommen, dass Öltröpfchen beim Betrieb der Brennkraftmaschine in falscher Richtung das Rückschlagventil durchlaufen.Becomes a generic check valve in an internal combustion engine not integrated in a crankcase ventilation line, but as a direct connection between the crankcase volume and the air intake system of the internal combustion engine, the valve plate due to of pressure pulsations in the crankcase or in the intake system for a short time be deformed so that the valve opens when it is actually in should remain in a closed position. This can be it Occur that oil droplets during Operation of the internal combustion engine in the wrong direction, the check valve run through.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maßnahme aufzuzeigen, welche die Auswirkung von Druckpulsationen auf den Ventilkörper in Form eines Dichtelementes verringert.task The present invention is to show a measure which the effect of pressure pulsations on the valve body in shape a sealing element reduced.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the features in the characterizing part of the claim 1 solved.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist das Dichtelement von dynamischen Druckeinflüssen deutlich besser entkoppelt. Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Ausgestaltung einen deutlich besseren Schutz für das Dichtelement vor Schmiermittelbewurf. Hierdurch wird die Schmiermittelbenetzung des Dichtelementes deutlich minimiert. Sollte es trotz der erfindungsgemäßen Ausgestaltung zu einer Schmiermittelbenetzung des Dichtelementes kommen und das Dichtelement aufgrund von Druckpulsationen entgegen der mittleren beidseitig anliegenden Druckverteilung öffnen, so wird deutlich weniger Schmiermittel in die falsche Richtung gefördert. Ferner führt die erfindungsgemäße Ausgestaltung zu einer Verbesserung der Dichtfunktion des Dichtelementes beim Brennkraftmaschinenbetrieb sowie zu einer deutlichen Reduzierung des Schmiermitteltransports in der falschen Richtung durch das Rückschlagventil.By the embodiment of the invention is significantly better decouples the sealing element from dynamic pressure influences. About that In addition, the embodiment of the invention provides a much better protection for the sealing element before lubricant grout. As a result, the lubricant wetting of the sealing element significantly minimized. It should be despite the inventive design come to a lubricant wetting of the sealing element and the Sealing element due to pressure pulsations against the middle open on both sides adjacent pressure distribution, so is significantly less Lubricant pumped in the wrong direction. Furthermore, the leads inventive design to improve the sealing function of the sealing element in Internal combustion engine operation and a significant reduction the lubricant transport in the wrong direction through the check valve.

Durch die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 wird der Schmiermittelgehalt an der Belüftungs- und der Kondensatablauföffnung minimiert.By the embodiment according to claim 2, the lubricant content at the vent and condensate drain ports is minimized.

Die Ausgestaltungen gemäß den Patentansprüchen 3 bis 5 stellen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele dar.The Embodiments according to claims 3 to 5 represent particularly preferred embodiments.

Die Größenordnungen gemäß Patentanspruch 6 und 7 haben sich in Versuchen als besonders vorteilhaft herausgestellt.The orders of magnitude according to claim 6 and 7 have been found in experiments to be particularly advantageous.

Die Ausgestaltung gemäß den Patentansprüchen 7 und 8 führt zu einer besseren Trennung der Transportwege von Leckagegas und Kondensat.The Embodiment according to claims 7 and 8 leads to a better separation of the transport routes of leakage gas and Condensate.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in einer einzigen Figur näher erläutert.in the The invention is based on a preferred embodiment in a single figure closer explained.

1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Rückschlagventil. 1 shows a section through an inventively designed check valve.

1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Rückschlagventil 1 mit einem Kondensatablauf für eine Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine. Das Rückschlagventil 1 besteht im Wesentlichen aus einem zweiteiligen Gehäuse 2, mit einem ersten Gehäuse 2a, welches ein erstes Volumen 4 umschließt, das mit einem Kurbelgehäusevolumen gasführend verbindbar ist und einem zweiten Gehäuse 2b, welches ein zweites Volumen 5 umschließt, das mit einem Luftansaugsystem der Brennkraftmaschine gasführend verbindbar ist. Das erste und das zweite Volumen 4, 5 sind durch eine von einem Dichtelement 3 druckabhängig verschließbare Öffnung 6 gasführend miteinander verbindbar, wobei die Öffnung 6 im zwei ten Gehäuse 2b angeordnet sind. Das Dichtelement 3 ist in einer zentrischen Bohrung ebenfalls im zweiten Gehäuse 2b verankert. 1 shows a section through an inventively designed check valve 1 with a condensate drain for a crankcase ventilation of an internal combustion engine. The check valve 1 consists essentially of a two-piece housing 2 , with a first housing 2a which is a first volume 4 encloses, which is connectable gas-conducting with a crankcase volume and a second housing 2 B which is a second volume 5 encloses, which is gas-conducting connected to an air intake system of the internal combustion engine. The first and second volumes 4 . 5 are through one of a sealing element 3 pressure-dependent closable opening 6 Gas leading connectable to each other, wherein the opening 6 in the second housing 2 B are arranged. The sealing element 3 is in a centric bore also in the second housing 2 B anchored.

Das Dichtelement 3 ist ein elastisches Plattendichtelement, aus einem weichen Elastomerwerkstoff, welches bei einem höheren Gasdruck im ersten Volumen 4 als im zweiten Volumen 5 die Öffnung 6 verschließt und bei einem niedrigeren oder gleichen Gasdruck im ersten Volumen 4 wie im zweiten Volumen 5 die Öffnung öffnet. In dieser Offenstellung ist es möglich, dass ein im zweiten Volumen 5 angesammeltes, in 1 nicht dargestelltes Kondensat durch die Öffnung 6 in das erste Volumen 4 abfließt bzw. ein Druckausgleich zwischen dem ersten und dem zweiten Volumen 4, 5 stattfindet. Erfindungsgemäß verjüngt sich der Querschnitt des ersten Gehäuses 2a geodätisch unter der Öffnung 6 zu einer Kondensatablauföffnung 7 und weist eine geodätisch über der Kondensatablauföffnung 7 liegende Belüftungsbohrung 8 auf.The sealing element 3 is an elastic plate sealing element, made of a soft elastomeric material, which at a higher gas pressure in the first volume 4 as in the second volume 5 the opening 6 closes and at a lower or equal gas pressure in the first volume 4 as in the second volume 5 the opening opens. In this open position, it is possible for one in the second volume 5 accumulated, in 1 not shown condensate through the opening 6 in the first volume 4 flows out or a pressure equalization between the first and the second volume 4 . 5 takes place. According to the invention, the cross section of the first housing tapers 2a geodesic under the opening 6 to a condensate drain opening 7 and has a geodetic over the condensate drain opening 7 lying ventilation hole 8th on.

Damit beim Betrieb der Brennkraftmaschine der Schmiermittel-, bzw. Ölbewurf des Dichtelementes 3 möglichst gering gehalten wird, weist das erste Gehäuse 2a radial an seinem Außenumfang eine Abtropfkante 9 auf, an der ein sich an dem ersten Gehäuse 2a angesammeltes Schmiermittel abtropfen kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein zweiteiliges Gehäuse 2, in anderen Ausführungsformen kann jedoch auch ein einteiliges Gehäuse zum Einsatz kommen. In diesem Fall muss das Dichtelement 3 auf der dem zweiten Volumen 5 zugewandten Seite des zweiten Gehäuses 2b angeordnet werden, mit umgekehrter Öffnungs- bzw. Schließrichtung, da sonst eine Montage des Dichtelementes 3 durch die Kondensatablauföffnung 7 kaum möglich ist.Thus, during operation of the internal combustion engine, the lubricant or Ölbewurf of the sealing element 3 As low as possible, has the first housing 2a radially at its outer periphery a drip edge 9 on, at the one on the first housing 2a accumulated lubricant can drip off. In the present embodiment, it is a two-part housing 2 However, in other embodiments, a one-piece housing can also be used. In this case, the sealing element 3 on the second volume 5 facing side of the second housing 2 B can be arranged, with reverse opening or closing direction, otherwise a mounting of the sealing element 3 through the condensate drain opening 7 hardly possible.

Besonders bevorzugt wird im Falle des zweiteiligen Gehäuses 2 das erste Gehäuse 2a aus einem Kunststoff oder einem Metall gefertigt, dies kann beispielsweise in einem Spritzgießverfahren erfolgen. Als Kunststoff kann bei spielsweise Polyamid zum Einsatz kommen bzw. eine Aluminiumlegierung als Metall. Ferner ist es möglich, das erste Gehäuse 2a lösbar oder unlösbar mit dem zweiten Gehäuse 2b verbindbar auszugestalten. Im Falle der lösbaren Verbindung kann dies beispielsweise eine Clipsverbindung oder eine Gewindeverbindung sein, im unlösbaren Verbindungsfall beispielsweise durch eine Verklebung, Verlötung oder Verschweißung.Particularly preferred is in the case of the two-part housing 2 the first case 2a made of a plastic or a metal, this can be done for example in an injection molding process. As plastic can be used for example as polyamide or an aluminum alloy as a metal. Furthermore, it is possible to use the first housing 2a detachable or unsolvable with the second housing 2 B connectable to design. In the case of the detachable connection, this may be, for example, a clip connection or a threaded connection, in the non-detachable connection case, for example by gluing, soldering or welding.

In Versuchen hat sich eine lichte Weite für die Kondensatablauföffnung 7 zwischen 0,5 und 5 mm als besonders vorteilhaft herausgestellt. Für die Belüftungssöffnung 8 ergaben sich bei gleichen Versuchen bevorzugte lichte Weiten zwischen 0,1 mm und 2 mm. Darüber hinaus ist die Belüftungsöffnung 8 geodätisch über der Kondensatablauföffnung 7 angeordnet, wobei darauf zu achten ist, dass die Belüftungsöffnung 8 in einem Bereich angeordnet ist, der beim Betrieb der Brennkraftmaschine möglichst wenig Schmiermittel beaufschlagt ist.In experiments, there is a clear width for the condensate drain opening 7 between 0.5 and 5 mm proved to be particularly advantageous. For the ventilation opening 8th In the same experiments, preferred clear widths between 0.1 mm and 2 mm were obtained. In addition, the ventilation opening 8th geodetic over the condensate drain opening 7 arranged, while making sure that the ventilation opening 8th is arranged in an area which is subjected to as little lubricant during operation of the internal combustion engine.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird das Dichtelement 3 von dynamischen Druckeinflüssen im Kurbelgehäuse bzw. im Zylinderkopf besser entkoppelt. Darüber hinaus bietet das erste Gehäuse 2a Schutz für das Dichtelement 3 vor Schmiermittelbewurf. Hierdurch erfolgt eine deutlich minimierte Schmiermittelbenetzung des Dichtelementes 3. Ferner werden durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung die Transportwege von Leckagegas und abgelaufenem Kondensat besser getrennt. Hierzu wird die kleine Belüftungsöffnung 8 weitestgehend schmiermittelfrei positioniert und die größere Kondensatablaufbohrung 7 mit möglichst großem Höhenunterschied zur Ölseparierung dargestellt. Ferner wird der Schmiermittelgehalt an Belüftungs- und Kondensatablaufbohrung 7, 8 durch die geeignet positionierte Abtropfkante 9 minimiert. Insgesamt ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine Verbesserung der Dichtfunktion des Dichtelementes 3 im Brennkraftmaschinenbetrieb, sowie eine deutliche Reduzierung des Schmiermitteltransports in Sperrrichtung durch das Rückschlagventil 1.Due to the embodiment of the invention, the sealing element 3 better decoupled from dynamic pressure influences in the crankcase or in the cylinder head. In addition, the first case offers 2a Protection for the sealing element 3 before lubricant grout. This results in a significantly minimized lubricant wetting of the sealing element 3 , Furthermore, the transport paths of leakage gas and expired condensate are better separated by the inventive design. For this purpose, the small ventilation opening 8th Largely positioned lubricant-free and the larger condensate drain hole 7 shown with the largest possible difference in height for oil separation. Furthermore, the lubricant content of aeration and condensate drainage hole 7 . 8th through the suitably positioned drip edge 9 minimized. Overall, the embodiment of the invention results in an improvement of the sealing function of the sealing element 3 in internal combustion engine operation, as well as a significant reduction of lubricant transport in the reverse direction through the check valve 1 ,

11
Rückschlagventilcheck valve
22
Zweiteiliges Gehäusetwo-part casing
2a2a
Erstes Gehäusefirst casing
2b2 B
Zweites Gehäusesecond casing
33
Dichtelementsealing element
44
Erstes Volumenfirst volume
55
Zweites Volumensecond volume
66
Öffnungopening
77
KondensatablauföffnungCondensate drain opening
88th
Belüftungsöffnungventilation opening
99
Abtropfkantedrip

Claims (8)

Rückschlagventil (1) mit einem Kondensatablauf für eine Kurbelgehäuseentlüftung einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem ersten Gehäuse (2a) welches ein erstes Volumen (4) umschließt, das mit einem Kurbelgehäusevolumen gasführend verbindbar ist und einem zweiten Gehäuse (2b), welches ein zweites Volumen (5) umschließt das mit einem Luftansaugsystem der Brennkraftmaschine gasführend verbindbar ist, wobei das erste und das zweite Volumen (4, 5) durch eine von einem Dichtelement (3) druckabhängig verschließbare Öffnung (6) gasführend verbindbar sind, wobei bei einem höheren Gasdruck im ersten Volumen (4) als im zweiten Volumen (5) die Öffnung (6) verschlossen ist und bei einem niedrigeren oder gleichen Gasdruck im ersten Volumen (4) wie im zweiten Volumen (5) die Öffnung (6) offen ist, wodurch ein im zweiten Volumen (5) angesammeltes Kondensat durch die Öffnung (6) in das erste Volumen (4) abfließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Querschnitt des ersten Gehäuses (2a) geodätisch unter der Öffnung (6) zu einer Kondensatablauföffnung (7) verjüngt und das erste Gehäuse (2a) eine Belüftungsöffnung (8) aufweist.Check valve ( 1 ) with a condensate drain for a crankcase ventilation of an internal combustion engine, consisting of a first housing ( 2a ) which is a first volume ( 4 ), which is connectable gas-conducting with a crankcase volume and a second housing ( 2 B ), which has a second volume ( 5 ) encloses the gas intake with an air intake system of the internal combustion engine, wherein the first and the second volume ( 4 . 5 ) by one of a sealing element ( 3 ) Pressure-dependent closable opening ( 6 ) are gas-conductively connectable, wherein at a higher gas pressure in the first volume ( 4 ) than in the second volume ( 5 ) the opening ( 6 ) and at a lower or equal gas pressure in the first volume ( 4 ) as in the second volume ( 5 ) the opening ( 6 ), whereby one in the second volume ( 5 ) accumulated condensate through the opening ( 6 ) into the first volume ( 4 ) is flowed off, characterized in that a cross section of the first housing ( 2a ) geodesically under the opening ( 6 ) to a condensate drain opening ( 7 ) and the first housing ( 2a ) a ventilation opening ( 8th ) having. Rückschlagventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an das erste Gehäuse (2a) radial außen eine Abtropfkante (9) angeordnet ist.Check valve according to claim 1, characterized in that the first housing ( 2a ) radially outward a drip edge ( 9 ) is arranged. Rückschlagventil nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse (2a) ein separates Bauteil ist.Check valve according to claim 1 or 2, characterized in that the first housing ( 2a ) is a separate component. Rückschlagventil nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse (2a) aus einem Kunststoff oder einem Metall ist.Check valve according to claim 3, characterized in that the first housing ( 2a ) is made of a plastic or a metal. Rückschlagventil nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass erste Gehäuse (2a) lösbar oder unlösbar mit dem zweiten Gehäuse (2b) verbindbar ist.Check valve according to one of the claims 1 to 4, characterized in that first housings ( 2a ) detachable or non-detachable with the second housing ( 2 B ) is connectable. Rückschlagventil nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatablauföffnung (7) eine lichte Weite zwischen 0,5 und 5 mm aufweist.Check valve according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the condensate drain opening ( 7 ) has a clear width between 0.5 and 5 mm. Rückschlagventil nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsöffnung (8) eine lichte Weite zwischen 0,1 und 2 mm aufweist.Check valve according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the ventilation opening ( 8th ) has a clear width between 0.1 and 2 mm. Rückschlagventil nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsöffnung (8) geodätisch oberhalb der Kondensatablauföffnung (7) angeordnet ist.Check valve according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the ventilation opening ( 8th ) geodetically above the condensate drain opening ( 7 ) is arranged.
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