DE2443690A1 - Gehaeuseanordnung fuer ein lagersystem - Google Patents

Description

Gehäuseanordnung für ein Lagersystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lagersystem für relativ drehbare Flüssigkeitsleitungen, wie einen an einer festen Steigleitung angeordneten umlaufenden Sprinkler- oder Sprühkopf, mit einer zweiteiligen Gehäuseanordnung, um funktionelle Teile des Lagers gegen das Eindringen aussen befindlichen Schmutzes und von Wasser mitgenommenen Schleifmaterials zu schützen, während es zulässt, dass Sickerflüssigkeit innerhalb der Gehäuseanordnung nach aussen gelangen kann, wodurch übermässiger Flüssigkeitsdruck in der Anordnung verhindert wird. Das veranschaulichte System enthält ein Lagergehäuse mit einer mittleren senkrechten Bohrung und eine

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röhrenförmige Spindel, die in der Bohrung drehbar angeordnet ist und über diese zur Anbringung an einem Sprinkler- oder Sprühkopf vortritt. Das System enthält in Abstand angeordnete obere und untere Dichtungen zwischen den festen und den sich drehenden Teilen und eine äussere Schraubenfeder, um die Dichtungen unter Druck zu halten, wodurch der Eintritt aussen befindlichen Schmutzes und von Wasser mitgenommenen Schleifmaterials in den ringförmigen Raum zwischen der Spindel und der Bohrung auf ein Minimum verringert wird. Eine Schutzgehäuseanordnung bildet eine die Feder umschliessende Kammer und besteht aus einer unteren becherförmigen Büchse, die den unteren Teil der Feder umgibt und einen unteren die Feder abstützenden Innenflansch hat, aus einem oberen ringförmigen Deckel, der den oberen Teil der Feder und des Gehäuses umgibt und mit einem oberen unmittelbar über der Feder liegenden Innenflansch versehen ist, und aus einer hängenden zylindrischen Seitenwand, die sich in losem teleskopartigen Anordnung sverhältnis mit der Buchsenseitenwand befindet und nach unten in einer nach innen gewandten elastischen keilförmigen Kante in leichtem Umfangskontakt mit der Büchsenseitenwand endigt, um den Abfluss oder die Entnahme von Sickerwasser aus der Kammer zu ermöglichen. Die keilförmige Kante kann mit einem oder mehreren Schlitzen versehen sein, um das Absickern zu erleichtern. Die keilförmige Kante wirkt auf diese Weise als ein Rückschlagventil, das bei sehr geringem Flüssigkeitsdruck in Funktion tritt.

So ist ersichtlich, dass die Erfindung allgemein Lagersysteme

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für relativ drehbare Flüssigkeitsleitungen und im besonderen ein solches Lagersystem betrifft, das ein die funktioneilen Teile des Systems umgebendes Schutzgehäuse enthält, um den Eintritt von aussen befindlichem Schmutz und anderem Schleifmaterial auf ein Minimum zu verringern, wobei das Gehäuse Vorrichtungen aufweist, die den Abfluss oder die Entnahme von Sickerflüssigkeit ermöglicht, welche sich in dem Gehäuse während der Verwendung sammelt.

Die Erfindung findet besonders vorteilhafte Anwendung bei drehbaren Sprinklern, die für Bewässerungszwecke weitgehend verwendet werden, und eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im Zusammenhang mit einer solchen Anwendung beschrieben. Jedoch ist ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf eine solche Umgebung beschränkt ist, sondern auch in anderen Umgebungen verwendet werden kann, wo zwei relativ drehbare flüssigkeitführende Leitungen miteinander in einem Milieu von Schmutz, Staub und anderem Schleifmaterial verbunden sind, dessen Eindringen für die funktioneilen Teile des Lagersystems schädlich sein würde.

Eine typische Lagerkonstruktion des betrachteten Typs besteht aus einem Lagergehäuse, das eine durchgehende zylindrische Bohrung und eine äussere nach oben gerichtete ringförmige Schulter hat. Drehbar angeordnet in der Gehäusebohrung ist eine röhrenförmige Spindel, die einen unteren ringförmigen Flansch hat. Das obere Ende der Spindel ragt über das Lagergehäuse vor und ist mit einem Ausströmelement, wie einem Sprinkler- oder Sprühkopf, verbunden. Das Ausströmelement ist mit einer ringförmigen, nach unten ge-

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richteten Schulter versehen, die sich in koaxialer Ausrichtung mit der Schulter des Lagergehäuses befindet. Ringförmige Dichtungen bilden untere Dichtungsvorrichtungen zwischen dem Spindelflansch und dem unteren Ende des Lagergehäuses und obere Dichtungsvorrichtungen, die gegen die ringförmige Schulter des Ausströmelementes stossen.

Federnde Vorrichtungen dienen dazu, die oberen und unteren Dichtungsvorrichtungen unter einem vorbestimmten Druck zu halten, und bestehen in typischer Weise aus einer Schraubenfeder, deren unteres Ende gegen die nach oben gerichtete ringförmige Schulter des Lagergehäuses anliegt und deren oberes Ende gegen die ringförmige Dichtungsvorrichtung anliegt, welche die nach unten gerichtete Schulter des Ausströmelementes berührt. Es zeigt sich, dass sich aussen befindlicher Schlamm und Schmutz als Kruste auf der Schraubenfeder absetzt, so dass Schleifteilchen aus solchem Schmutz und Schlamm in den kleinen ringförmigen Spielraum zwischen der drehbaren Spindel und der festen Bohrung des Lagers gelangen und diese sonst glatten Oberflächen durch Schleifwirkung uneben machen und mit Rillen versehen können, so dass sogar die Drehbewegung der Spindel durch Festfressung blockiert werden kann.

Um den Eintritt von Schleifteilchen aus Schlamm, Schmutz und Staub in die funktioneilen Teile des Lagersystems auf ein Minimum zu verringern, wurde bereits vorgeschlagen, einen ringförmigen Deckel in Form eines selbsttragenden gewellten Balges, der die Feder umgibt, aus geeignetem Material, wie Kunststoff, vorzusehen. Jedoch

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ergeben sich Schwierigkeiten bei der Verwendung eines solchen Balges, weil die Innendichtungen des Lagersystems unvermeidlich lecken und sich Druckflüssigkeit aus der Zuführungsleitung in der von dem Balg gebildeten ringförmigen Kammer sammelt. Die Kraft dieser Druckflüssigkeit addiert sich effektiv zu der Federkraft und übt viel stärkeren Axialdruck auf die umlaufenden Teile, im besonderen auf die obere Dichtung, aus, als konstruktiv beabsichtigt wurde, was eventuell zu einem Festfressen der Teile führen kann. Die Stärke der Feder wird so gewählt, dass sie eine vorbestimmte optimale Kraft auf die relativ drehbaren Dichtungsteile ausübt. Somit muss die Feder in ihrer freien Längsausdehnung unbeschränkt sein, um diese Kraft trotz Fertigungstoleranzen aufrechtzuerhalten und um diese Ausdehnung allmählich fortzusetzen, da sich die Dichtungen über ihre Lebensdauer abnutzen.

Erfindungsgemäss wird eine ringförmige Gehäuseanordnung vorgesehen, welche die Schraubenfeder des Lagersystems umgibt und effektiv die Aussenwand einer Kammer bildet, in der die Feder angeordnet ist. Die Gehäuseanordnung besteht aus einer unteren ringförmigen Büchse aus geeignetem festen Material, wie Metall oder stabilem Kunststoff, mit einer glatten zylindrischen Aussenwand und einem nach innen verlaufenden unteren Flansch, der unter der Schraubenfeder liegt. Die Gehäuseanordnung weist auch einen oberen ringförmigen Deckel mit einem über dem oberen Ende der Schraubenfeder liegenden Innenflansch und einer nach unten hängenden, im allgemeinen zylindrischen Seitenwand auf, die in Abstand geringfügig nach aussen von der äusseren Seitenwand der ringförmigen Büchse angeordnet und an ihrem unteren Ende mit einer nach innen

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gewandten keilförmigen Kante versehen ist, welche die äussere zylindrische Seitenwand der Büchse leicht berührt. Das Material der Seitenwand und der keilförmigen Kante des Deckels ist elastisch und flexibel, so dass auch ein sehr geringer Flüssigkeitsdruck innerhalb des ringförmigen Raumes zwischen den Seitenwänden des Deckels und der Büchse bewirkt, dass sich die keilförmige Kante geringfügig nach aussen aus der direkten Berührung mit der zylindrischen Seitenwand der Büchse bewegt. Die so geschaffene kleine Oeffnung ermöglicht, dass die in der Kammer gesammelte Flüssigkeit nach aussen und unten gelangt, wodurch die Entwicklung von Flüssigkeitsdruck innerhalb der von der Gehäuseanordnung gebildeten ringförmigen Kammer verhindert wird. Wenn sich in der ringförmigen Kammer keine Flüssigkeit befindet„ bleibt die keil- ■ förmige Kante des Deckels in Berührung mit der Büchsenseitenwand, so dass der Eintritt von aussen befindlichem Schleifmaterial verhindert wird. Um die von der Büchsenseitenwand weggerichtete Oeffnungsbewegung der keilförmigen Kante während des Abfliessens zu erleichtern, kann es wünschenswert sein^ einen oder mehrere senkrechte Schlitze in dem unteren Teil der Seitenwand des Deckels vorzusehen,, der sich in geringem Abstand von der keilförmigen Kante nach oben erstreckt„

Man erkennt infolgedessen„ dass die Gehaus©anordnung und im besonderen die Berührung zwischen dem untersten Teil der keilförmigen Kante des Deckels und der zylindrischen Seitenwand der Büchse wirkungsmässig ein Rückschlagventil bilden, das nach aussen und nach unten gerichtete Flüssigkeitströmung zulässt," jedoch die Strömung irgend eines anderen Materials in der entgegengesetzten Richtung verhindert. 509812/0835

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine neue Schutzgehäuseanordnung für ein Lagersystem, das zwei relativ drehbare flüssigkeitführende Leitungen verbindet, zu offenbaren und zu schaffen. Zur Aufgabe der Erfindung gehört auch die Schaffung einer neuen zweiteiligen Gehäuseanordnung, um mit einem Lagergehäuse eine ringförmige Kammer zum Umschliessen einer Schraubenfeder zu bilden, sowie die Schaffung einer Gehäuseanordnung, die eine Rückschlagventilvorrichtung aufweist, um einen Sicker- oder Entnahmeausgang von Sickerwasser aus der Kammer zu ermöglichen, während der Eintritt von aussen befindlichem Schleifmaterial verhindert wird. Weiterhin gehört zur Aufgabe der Erfindung die Schaffung ■einer Entnahmeschutzvorrichtung, die den Zusammenbau während der Herstellung erleichtert.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die auch anderen Zwecken dienen kann, wird als Beispiel im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweise im Schnitt dargestellten Aufriss eines auf dem oberen Ende einer Zuführungs- oder Steigleitung angeordneten Lagersystems nach der Erfindung;

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des oberen Teils des Lagersystems, wobei die keilförmige Kante des Deckels der Gehäuseanordnung in offener Stellung gezeigt ist;

Fig. 3 einen Schnitt'nach der Linie III-III der Fig. 1;

Fig. 4 eine von unten gesehene perspektivische Ansicht des Gehäusedeckels nach der Erfindung und

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Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche von unten gesehene perspektivische Ansicht einer abgeänderten Form des Gehäusedeckels, der in seinem unteren Teil und in der keilförmigen Kante Schlitze aufweist.

Ein Lagersystem nach der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt und auf dem oberen Ende einer senkrecht ausgerichteten Zuführungs- oder Steigleitung 8 angeordnet, die sich vom Erdboden 9 nach oben erstreckt. Die Steigleitung 8 ist über übliche vorzugsweise unter der Erde verlaufende Leitungen an eine Druckwasserquelle unter Verwendung üblicher Zeitschaltvorrichtungen, Ventile und dergleichen angeschlossen, die keinen Teil der Erfindung bilden und daher nicht dargestellt oder beschrieben sind.

Das Lagersystem enthält ein Lagergehäuse 10, das in typischer Weise aus Messing oder einem gleichwertigen festen Material hergestellt ist, und ist mit einem unteren Aussengewindeteil 12 versehen, der in das obere Ende der Steigleitung 8 geschraubt ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Das röhrenförmige Lagergehäuse 10 ist über seine Gesamtlänge mit einer senkrecht gerichteten zylindrischen Bohrung 14 ausgebildet, die unten in einer erweiterten zylindrisch versenkten Bohrung 16 endet, in der ein ringförmiges Lagerdichtungselement 18 aufgenommen ist. Das Lagergehäuse 10 enthält einen üblichen polygonalen Teil 20, an dem ein Schraubenschlüssel angreifen kann, und der obere Teil des Lagergehäuses bildet eine langgestreckte Buchse 22. Das Gehäuse hat an der Verbindung des Teiles 20 mit der Buchse 22 eine nach oben gerichtete ringförmige Schulter 24.

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Drehbar angeordnet in dem Lagergehäuse 10 ist eine röhrenförmige Spindel 30, die aus einem geeignetem festen Material, wie Stahl, hergestellt und an ihrem unteren Ende mit einem nach aussen gewandten ringförmigen Flansch 32 versehen ist, auf dem ein ringförmiges Dichtungselement 34 in Berührung mit dem zuvor erwähnten Dichtungselement 18 angeordnet ist. Das obere Ende der Spindel 30 ist bei 36 mit Gewinde versehen und ist dadurch an dem unteren Teil eines Ausströmelementes 40 angebracht, das beispielsweise ein herkömmlicher Sprinkler- oder Sprühkopf sein kann. Die zylindrische Aussenwand 38 der Spindel ist nach innen in Abstand von der Bohrung 14 unter Bildung eines kleinen ringförmigen Spielraums 39 angeordnet. Das Ausströmelement 40 bildet eine nach unten gerichtete ringförmige Schulter 42 in senkrechter Ausrichtung mit der nach oben gerichteten ringförmigen Schulter 24 des ' Lagergehäuses. Eine ringförmige Lagerdichtung 44 befindet sich in Gleitkontakt mit der Schulter 42.

Federnde Vorrichtungen sind vorgesehen, um die Spindel 30 relativ zu dem Lagergehäuse 10 nach oben zu drücken, wodurch die unteren und oberen Lagerdichtungen unter einer gewissen Druckbelastung gehalten werden. Solche federnden Vorrichtungen sind hier als Schraubenfeder 50 dargestellt, die einen Mittelteil der Lagerbuchse 22 umgibt.

Die Gehäuseanordnung nach der Erfindung bildet die oberen, unteren und äusseren Seitenwände einer die Feder 50 gehäuseartig aufnehmenden ringförmigen Kammer, deren Innenwand von der zylindrischen Aussenwand des Lagerbuchsenteils 22 gebildet wird. Eine becherförmige Büchse 54 weist .einen einstückig damit ausgebildeten, nach innen verlaufenden ringförmigen Flansch 56, der auf

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der ringförmigen Schulter 24 ruht, und eine nach oben verlaufende zylindrische Wand 57 auf, die den unteren Teil der Feder 50 umgibt und eine glatte Aussenwand hat. Zweckmässig wird die Büchse . 54 aus einem festen Material, wie Leichtmetall, oder vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt.

Oberhalb der Büchse 54 befindet sich ein Gehäusedeckel 60 mit einem einstückig ausgebildeten, nach innen verlaufenden Flansch 62, der auf der oberen Windung der Feder 50 ruht und oben gegen die Lagerdichtung 44 anliegt. Der Gehäusedeckel 60 hat auch eine nach unten verlaufende im allgemeinen zylindrische Seitenwand 64, die in losem teleskopartigen Anordnungsverhältnis mit der aufrechtstehenden Seitenwand 57 der Büchse 54 angeordnet ist, so dass ein schmaler, ringförmiger Spielraum 65 zwischen den Seitenwänden des Deckels und der Büchse gebildet wird. Die Deckelseitenwand 64 endigt nach unten in einer nach innen gewandten Lippe 66 mit konischem, abnehmenden Querschnitt= Die Lippe 66 endigt in einer keilförmigen Kante 68, die in leichter Umfangsberührung mit der glatten zylindrischen äusseren Seitenwand 57 der Büchse 54 ist. Der Deckel 60 und im besonderen die untere nach innen gewandte keilförmige Lippe 66 besteht aus einem flexiblen, elastischen Elastomer, das leicht durch die Kraft von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit, das bzw, die sich in dem ringförmigen Raum 65 zwischen den Seitenwänden der Büchse und des Deckels gesammelt hat, geringfügig nach aussen gedehnt werden kann.

In Fig. 2 sind die Teile unter Betriebsbedingungen dargestellt, wobei der untere Teil der Deckelseitenwand 64 nach aussen gedehnt

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ist, so dass sich die unterste keilförmige Kante 68 dieser Seitenwand ausser Berührung mit der Seitenwand 57 der Büchse 54 befindet. Trotz des Vorhandenseins der unteren Dichtungsvorrichtung einschliesslich der Dichtungselemente 18 und 34 sickert Wasser durch diese Dichtungsvorrichtung aus dem Inneren der Steigleitung 8. Wie durch den Pfeil'unterhalb der Pig. 2 angezeigt wird, verläuft solches Sickerwasser nach oben entlang dem schmalen, ringförmigen Spielraum 39 zwischen der zylindrischen Aussenwand 38 der Spindel 30 und der Bohrung 14 des Lagergehäuses 10. In dem oberen Teil des Lagersystems verläuft das Sickerwasser weiter über den oberen Teil der Lagerbuchse 22 und dann nach unten vorbei an der Lagerdichtung 44 und weiter nach unten in die ringförmige Kammer, in der die !Feder 50 untergebracht ist. Anfänglich wird solches Sickerwasser das Innere der Büchse 54 füllen. Wenn dieses Volumen mit Sickerwasser gefüllt ist, wird dieses zusätzliche Sickerwasser, wie ersichtlich ist, den schmalen, ringförmigen Raum 65 zwischen der Seitenwand des Deckels und der Büchse füllen. Die Kraft dieses Wassers bewirkt, dass sich die zylindrische Seitenwand 64 ausdehnt, so dass die Teile die Stellung einnehmen, die in etwas vergrössertem Massstab in Fig. 2 gezeigt sind. Unter diesen Bedingungen kann Sickerwasser nach unten aus dem ringförmigen Raum 65 entweichen, wodurch die Entwicklung von Flüssigkeitsdruck in der die Feder 50 umschliessenden ringförmigen Kammer verhindert wird. In typischer Weise tropft das Sickerwasser nach unten längs den Aussenflächen des Lagergehäuses 10 und der Steigleitung 8, so dass es eventuell in dem die Steigleitung unmittelbar umgebenden Erdboden absorbiert wird.

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Der Gehäusedeckel 60 ist mit mehr Einzelheiten in der perspektivischen Ansicht der Fig. 4 dargestellt, und Fig. 5 zeigt eine andere Form des Gehäusedeckels, der dort mit 61 bezeichnet ist. Der Gehäusedeckel 61 ist mit dem Gehäusedeckel 60 mit der Ausnahme identisch, dass er mit einem oder mehreren senkrecht angeordneten Schlitzen 70 in dem unteren Teil der Seitenwand 64 versehen ist, die sich nach unten zu der keilförmigen Kante 68 erstrecken. Unter gewissen Umständen können solche Schlitze zweckmässig sein, um das Oeffnen des Durchgangsweges für das Sickerwasser zu dem Ausgang der die Feder 50 umschliessenden Kammer zu erleichtern, wie oben beschrieben wurde.

Somit wird erfindungsgemäss ein Lagersystem geschaffen, das eine Gehäuseanordnung aufweist, welche die Schraubenfeder des Lagersystems in einer das Lagergehäuse geeignet umgebenden, ringförmigen Kammer als Schutz gehäuseartig umschliesst, und mit einer Rückschlagventilvorrichtung versehen ist, um das AbfHessen von in der Kammer gesammeltem Sickerwasser zu gewährleisten und zu verhindern, dass aussen befindlicher Schmutz oder anderes Material in die funktionellen Teile des Systems, im besonderen in den ringförmigen Raum 39 zwischen den relativ umlaufenden Teilen, eintritt.

Modifikationen und Abänderungen der hier beschriebenen und dargestellten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung liegen im Rahmen der Erfindung.

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Claims (6)

Patentansprüche

1.)Gehäuseanordnung für ein Lagersystem zum Schutz funktioneller Teile gegen den Eintritt von aussen befindlichem Schmutz, gekennzeichnet durch Aussenwandvorrichtungen, die eine senkrecht gerichtete ringförmige Kammer bilden, welche die funktioneilen Elemente umgibt und allmählicher Einsickerung von Flüssigkeit unterworfen ist; und Rückschlagventilvorrichtungen, um zu ermöglichen, dass die Flüssigkeit nach unten aus der Kammer fliesst.

2. Gehäuseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenwandvorrichtungen eine ringförmige, becherförmige Büchse mit einer im allgemeinen zylindrischen äusseren Seitenwand und einem offenen oberen Teil und einen den offenen oberen Teil der Büchse bedeckenden ringförmigen Deckel mit einer im allgemeinen zylindrischen Seitenwand, die konzentrisch nach aussen von der Büchsenseitenwand in losem teleskopartigen Anordnungsverhältnis mit dieser angeordnet ist, aufweisen.

3. Gehäuseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelseitenwand nach unten in einer nach innen gewandten Lippe endigt, die eine elastische keilförmige Kante in leichter Umfangsberühruhg mit der Büchsenseitenwand hat, so dass die genannte Rückschlagventilvorrichtung gebildet wird.

4. Gehäuseanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn-

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zeichnet, dass die funktionellen Elemente federnde Vorrichtungen unter Druckbeanspruchung aufweisen, wobei die entgegengesetzten Enden der federnden Vorrichtungen gegen die Büchse und den Deckel aufliegen.

5· Gehäuseanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die funktioneilen Elemente ein Lagersystem für erste und zweite relativ drehbare Flüssigkeitsleitungen mit einem Lagergehäuse, das mit einer ersten Flüssigkeitsleitung verbunden werden kann und mit einer durchgehenden zylindrischen Bohrung versehen ist, und mit einer drehbaren Spindel, die in der Gehäusebohrung drehbar angeordnet ist und mit einer zweiten Flüssigkeitsleitung verbunden werden kann, aufweisen.

6. Gehäuseanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flüssigkeitsleitung eine feste Druckflüssigkeitsquelle bildet und dass die zweite Flüssigkeitsleitung ein Ausströmelement bildet.

7· Gehäuseanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lippe ein die keilförmige Kante schneidender Schlitz ausgebildet ist.

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