CA1104907A - Dispositif de securite pour circuit de commande oleopneumatique - Google Patents
Dispositif de securite pour circuit de commande oleopneumatiqueInfo
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Abstract
L'invention est relative à un dispositif de sécurité contre l'élévation de la pression dans un circuit de commande oléopneumatique comprenant en amont un générateur de pression et en aval un accumulateur oléopneumatique. Le dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte entre le générateur et l'accumulateur un clapet anti-retour, une première soupape de sécurité capable d'un débit au moins égal à celui du générateur en amont du clapet, une deuxième soupape de sécurité en aval du clapet et des moyens pour que la deuxième soupape ne soit soumise qu'à un faible débit. L'invention s'applique, notamment, à la commande oléopneumatique des disjoncteurs à très haute tension.
Description
49$7' L'invention est relative à un dispositif de sécurité pour circuit de commande oléopneumatique, telle que celle utilisée pour manoeuvrer un di_~oncteur à trèq haute tenqion.
Le circuit hydraulique d'un tel dispo~itif doit être protégé contre tout riqque d'élévation de la presqion, au-desqu~ de la valeur maximale d'utilisation pour laquelle il est prévu, par un organe dit soupape de sécu-rité. La soupape asqure cette protection en mettant en communication le circuit hydraulique haute presqion avec le réqervoir de rluide basqe pre~sion, dèq que la pression dans le circuit atteint une valeur supérieure au qeuil maxim~m admiq~ible.
Les règlements en vigusur dans la grande ma~orité des pays imposent, pour le ronctionnement de la qoupape, troi~ condition~ :
1 La soupape doit commencer à s'ouvrir dès que la pression du circuit hydraulique dépasse la valeur nomlnale d'utilisation ; danq le cas d'un di~qpositlf oléopneumatique, il s'agit de la valeur de timbrage deq accumula-teurs hydrauliques.
Le circuit hydraulique d'un tel dispo~itif doit être protégé contre tout riqque d'élévation de la presqion, au-desqu~ de la valeur maximale d'utilisation pour laquelle il est prévu, par un organe dit soupape de sécu-rité. La soupape asqure cette protection en mettant en communication le circuit hydraulique haute presqion avec le réqervoir de rluide basqe pre~sion, dèq que la pression dans le circuit atteint une valeur supérieure au qeuil maxim~m admiq~ible.
Les règlements en vigusur dans la grande ma~orité des pays imposent, pour le ronctionnement de la qoupape, troi~ condition~ :
1 La soupape doit commencer à s'ouvrir dès que la pression du circuit hydraulique dépasse la valeur nomlnale d'utilisation ; danq le cas d'un di~qpositlf oléopneumatique, il s'agit de la valeur de timbrage deq accumula-teurs hydrauliques.
2 La soupape cloit permettre l'évacuation vers le réqervoir ba98e preqsion du fluide consecut~vement à une anomalie constituée par une montée lntempestive de la preJsion par exemple, si le groupe moto-pompe ne q'arrête paq à la ~uite d'une dé~aillance du contacteur d'alimentation de son moteur.
Il convient alors que la pre_sion dans le circuit hydraulique ne dépasse de 10S la valeur maximum d'utillsation admise.
Il convient alors que la pre_sion dans le circuit hydraulique ne dépasse de 10S la valeur maximum d'utillsation admise.
3 La détérioration ~ortuite d'un élément quelconque de la qoupape elle-même ne doit pa~ provoquer le blocage du clapet principal ~ur son siège ;
en conséquence la pression a contrôler doit agir dan~ le sens de l'ouverture du ¢lapet, ce qui exclut l'utilisation d'un type de soupape à pilotage.
L'expérien¢e montre qu'une qoupape répondant à cette dernière condition, c'est-a-dire con tituée par un clapet pre~sé contre un 3iège par un res~ort tare et contre lequel agit la preq~ion, présente, pour ce qui est du niveau de son qeuil de refer~eture, un comportement qui est dif~rent suivant 1'impor-tance du débit qu'elle doit évacuer ; ce débit peut aller du goutte à goutte en ca_ de dilatation thermique du ~luide Juqqu'au débit de la pompe, en oa3 de fonctionnement intempestl~ du moteur actionnant la pompe. L'écart - e~tre la presqion d'ouverture et la pre~sion de re~ermeture complète est d'autant plu~ grand que le débit évacué est plu9 important.
On est donc obligé, dans le~ montages hydrauliques classique_, de - tenir compte de ce phénomène pour fixer le seuil de démarrage du groupe moto-pompe. Il faut que ce qeuil qoit situé en-deqsous du ~euil de re~ermeture le plu~ bas de la qoupape ; dans le cas contraire, il y aurait pompage :
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_~ soupape ne retrouverait ~amais qon étanchéité totale et le groupe moto-pompe se mettrait en route avec une ~réquence régulière. Mais le respect de cette condition implique que le seuil de remise en route de pompe, et par conséquent le seuil minimum de pre~sion de fonctionnement de l'installa-tion, soit réglé bien au-dessous de la pression nominale maximale admise.
Il en résulte ~inalement une mauvaise utilisatlon du point de vue du rende-ment énergétique de l'installation.
La pré3ente invention a pour but un dispositif permettant de garantir un bon fonctionnement du groupe moto~pompe tout en gardant un seuil de pre~-sion de fonctionnement très proche de la pres~ion nominale maximale admi~e.
L/invention a pour ob~et un diRpositir de sécurité contre l'élévation de la pres~ion dan~ un circuit de commande oléopneumatique comprenant en amont un générateur de pression et en aval ur. accumulateur oléopneumatique, caractérisé en ce qu'il comporte entre le générateur et l'accumulateur un clapet anti-re~our, une première soupape de sécurité capable d'un débit au moins égal à celui du générateur en amont du clapet-, une deuxième soupape de sécurité en aval du clapet et deq moyen~ pour que la deuxième ~oupape ne ~oit soumise qu'à un faible débit.
Selon un mode de réali~ation le seuil de réglage de la pression d'ouverture de la première soupape e~t in~érieur au seuil de réglage de l'ouverture de la deuxième soupape.-; Selon un autre mode de réalisation le seuil de réglage de la pre~sion d'ouverture de la première soupape et le qeuil de réglage de la deuxième soupape étant identiqueq la soupape aval est munie de moyens ~e limitation de 90n débit.
- Pour ce mode de réali3ation de manière a~antageu e, les soupapeR 4 et 5 peuvent être disposées aux extrémités d'un même appareil et soumise~
à l'action antagoniRte d'un res~ort commun lnterposé entre les ¢lapets des ~oupape9.
Les caractéristiques et avantage du di~positi~ selon l'invention re~sortiront de la de~cription de modes de réali~ation donnés ci-après et illuQtrés dans le~ figures.
La figure 1 repréqente le ~chéma d'un mode de ré lisation du dispo~i-ti~ ~elon l'invention.
La ~igure 2 représente le schéma d'un autre mode de réalisation du di~po~itif selon l'invention.
La ~igure 3 représente le schéma d'une varia~te de réalisation de la figure 2.
Dans la ~igure 1 on a représenté une in~tallation hydraulique de3tinée .
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~4~
.a commande oléopneumatique d'un vérin non figuré par l'intermédiaire d'une électro-valve 7.
Un accumulateur oléopneumatique 1 permet d'emmagasiner de l'énergie ~ournie, un gaz comprimé, par exemple de l'air ou de l'azote dans un cylindre, à l'aide d'un piston 2 poussé par un fluide peu compreq~qible, par exemple de l'huile. Cette huile provient d'un groupe moto~pompe 3 qui la prélève danq une bache 10 à la preqqion atmosphériqus à laquelle il est relié par une canalisation 11.
Un clapet anti-retour 6 est relié, d'une part en amont par une canali~a-~0 tion 12 au groupe moto-pompe 3 et, d'autre part9 en av~l~ par une canalisation 13 à l'accumulateur oléopneumatique 1 et à l'électro-valve 7.
Une première soupape 4 eqt disposée entre la canali~qation amont 12 et la bâche 10, tandi~ qu'une deuxième ~oupape 5 est dispo~ée entre la canali-sation aval 13 et la bâche 10.
La soupape ~ est capable d'un débit au moins égal à celui du groupe moto-pampe 3. La soupape 5, qui pourrait être capable d'un débit moindre, a été choisie pour dea rai~qons de commodité identique à la soupape 4.
La soupape 5 est réglée de manière à s'ouvrir à une pre_qion P1 supé-rieure à la pres~ion normale maximale, tandis que la soupape 4 e~t réglee pour s'ouvrir à une preq3ion P2 supérieure à cette presqion normale maximale, mais légèrement inférieure à P1. Ainsi, par exemple, par une in~tallation dont la pre~sion normale est de 300 bar3, la soupape 5 ~era réglée à une valeur P1 de 330 bars et la ~oupape 4 à une vallsur P2 de 315 bars~
Le fonotionnement du dispositif est alors le suivant :
2~ Le olapet anti-retour étant normalement fermé dan~ le senJ de l'aval vers l'amont, si la pre~ion en aval s'élève lentement, par exemple à la suite d'une dilatation de 1'huile ou enoore d'une élévation de la pres~ion dan~ le ré ervoir oléopneumatique, la soupape 5 s'ouvre pour laisser passer un débit goutte à goutte et -~e referme facilement à une pression voiqine et lnPérieure à la pre3sion Pl.
Maiq 9i, par ~uite d'un incident le groupe moto-pompe ne q'arrête paq normalement à qa pre~sion nominale d'arrêt, la pres~qion dans leq cana-lisation~ atteint P2 et la 30upape 4 q'ouvre alors pour laisser pas~er le débit total de la pompe tandi~ que la soupape 5 reste fermée. Celle-ci ne ~'ouvrirait pour lai~ser pa~qser un débit goutte à goutte que 9i elle se trouvait soumise à une pression P1.
Après arrêt du groupe moto-pompe la ~oupape 4 qui a été largement ouverte, qe refermera pour une pre~sion trè~ inférieure à P2, mais cela n'e~t pa~ gênant car, dan~ tous les ca~, l'anti-retour a maintenu en aval .
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9~7 .e pression au moins égale à P2, et l'in~tallation pourra continuer de fonctionner, du moin~ pendant le temps où l'accumulateur est capable de délivrer une pression sati faisante.
Le schéma de la variante de réalisation de la figure 2 est trèq proche de celui de la figure 1, mai~ les deux soupape 4 et 5 y sont réglée~ au meme qeuil de fonctionnement P1 trèq proche de celui de la pression limite de l'in~tallation, mai~ le débit de la ~oupape 5 est limité à un faible débit par la présence d'un gicleur 9, tandis que celui de la soupape 4 peut . être éventuellement limité à celui du groupe moto-pompe par un autre gi-10 cleur 8.
Le fonctionnement pour cette variante de réalisation eQt alor~ lesuivant.
Dans le ca~ d'élévation lente de la pre3Qion, les ~oupape~ 4 et 5 ~'ouYrent simultanément ou qua~i-qimultanément et écoulent à la bâche 10 un très faible débit d'huile.
Dan~ le ca~ de montée brutale de la pres3ion, lea 30upape~ ~ et 5 s'ouvrent au qeuil P1, maiq la 30upape 5 ayant un débit limité par le gicleur 9 ~'ouYre très peu et, de ce fait, ~e refermera pour une preqQion voiqine de P1. Par contre, la soupape 4 traverqée par un gros débit 3e referme à une preQsion trèq inférieure à P1. Mais cela n'e~t pas gênant car, comme dans le ~chéma de la figure 1, le dlqpo~itif anti-retour empêche une bai~qe de pres3ion corrélative de ~a partie située en aval.
E~ variante de ce mode de réalisation, il est intéreq~ant de ra33em-bler le~ soupape3 dan3 le corps d'un même appareil 14, comme il e~t représenté
sur la figure 3. Le~q ~OUpapeQ 4 et 5 sont alor~ di~posées aux extrémltéq opposées de cet appareil9 tandis qu'un resqort de compression unique 15 :. e~t interpo~é entre le~ clapet~ de3 ~oupape3 ; l'appareil ne comporte plu~; . qu'un meme ori~ice 16 de retour à la bâche 10.
Un tel.appareil d'une extreme qimplicité présente de nombreux avantage~ :
prlx de revient, ~iabilité et égalité de~ ~euil3 de fonctionnement du falt du re~sort de tarage com~un.
: Il est éYident que l'invention n'e3t nullement limitée au mode de ;: réalisation qui vient d'être décrit et repré~enté et qui n'a été donné qu'a titre d'exemple ; en particulier, on peut, ~ans qortir du cadre de l'inven-tion, modifler certaines di~po3itions ou remplacer certains moyen3 par de3 moyons équivalents, ou encore remplacer certain~ élément~ par diautre3 3us-ceptible3 diaq~urer la meme ~onction technique ou une ~onctlon technique équivalente.
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en conséquence la pression a contrôler doit agir dan~ le sens de l'ouverture du ¢lapet, ce qui exclut l'utilisation d'un type de soupape à pilotage.
L'expérien¢e montre qu'une qoupape répondant à cette dernière condition, c'est-a-dire con tituée par un clapet pre~sé contre un 3iège par un res~ort tare et contre lequel agit la preq~ion, présente, pour ce qui est du niveau de son qeuil de refer~eture, un comportement qui est dif~rent suivant 1'impor-tance du débit qu'elle doit évacuer ; ce débit peut aller du goutte à goutte en ca_ de dilatation thermique du ~luide Juqqu'au débit de la pompe, en oa3 de fonctionnement intempestl~ du moteur actionnant la pompe. L'écart - e~tre la presqion d'ouverture et la pre~sion de re~ermeture complète est d'autant plu~ grand que le débit évacué est plu9 important.
On est donc obligé, dans le~ montages hydrauliques classique_, de - tenir compte de ce phénomène pour fixer le seuil de démarrage du groupe moto-pompe. Il faut que ce qeuil qoit situé en-deqsous du ~euil de re~ermeture le plu~ bas de la qoupape ; dans le cas contraire, il y aurait pompage :
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_~ soupape ne retrouverait ~amais qon étanchéité totale et le groupe moto-pompe se mettrait en route avec une ~réquence régulière. Mais le respect de cette condition implique que le seuil de remise en route de pompe, et par conséquent le seuil minimum de pre~sion de fonctionnement de l'installa-tion, soit réglé bien au-dessous de la pression nominale maximale admise.
Il en résulte ~inalement une mauvaise utilisatlon du point de vue du rende-ment énergétique de l'installation.
La pré3ente invention a pour but un dispositif permettant de garantir un bon fonctionnement du groupe moto~pompe tout en gardant un seuil de pre~-sion de fonctionnement très proche de la pres~ion nominale maximale admi~e.
L/invention a pour ob~et un diRpositir de sécurité contre l'élévation de la pres~ion dan~ un circuit de commande oléopneumatique comprenant en amont un générateur de pression et en aval ur. accumulateur oléopneumatique, caractérisé en ce qu'il comporte entre le générateur et l'accumulateur un clapet anti-re~our, une première soupape de sécurité capable d'un débit au moins égal à celui du générateur en amont du clapet-, une deuxième soupape de sécurité en aval du clapet et deq moyen~ pour que la deuxième ~oupape ne ~oit soumise qu'à un faible débit.
Selon un mode de réali~ation le seuil de réglage de la pression d'ouverture de la première soupape e~t in~érieur au seuil de réglage de l'ouverture de la deuxième soupape.-; Selon un autre mode de réalisation le seuil de réglage de la pre~sion d'ouverture de la première soupape et le qeuil de réglage de la deuxième soupape étant identiqueq la soupape aval est munie de moyens ~e limitation de 90n débit.
- Pour ce mode de réali3ation de manière a~antageu e, les soupapeR 4 et 5 peuvent être disposées aux extrémités d'un même appareil et soumise~
à l'action antagoniRte d'un res~ort commun lnterposé entre les ¢lapets des ~oupape9.
Les caractéristiques et avantage du di~positi~ selon l'invention re~sortiront de la de~cription de modes de réali~ation donnés ci-après et illuQtrés dans le~ figures.
La figure 1 repréqente le ~chéma d'un mode de ré lisation du dispo~i-ti~ ~elon l'invention.
La ~igure 2 représente le schéma d'un autre mode de réalisation du di~po~itif selon l'invention.
La ~igure 3 représente le schéma d'une varia~te de réalisation de la figure 2.
Dans la ~igure 1 on a représenté une in~tallation hydraulique de3tinée .
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.a commande oléopneumatique d'un vérin non figuré par l'intermédiaire d'une électro-valve 7.
Un accumulateur oléopneumatique 1 permet d'emmagasiner de l'énergie ~ournie, un gaz comprimé, par exemple de l'air ou de l'azote dans un cylindre, à l'aide d'un piston 2 poussé par un fluide peu compreq~qible, par exemple de l'huile. Cette huile provient d'un groupe moto~pompe 3 qui la prélève danq une bache 10 à la preqqion atmosphériqus à laquelle il est relié par une canalisation 11.
Un clapet anti-retour 6 est relié, d'une part en amont par une canali~a-~0 tion 12 au groupe moto-pompe 3 et, d'autre part9 en av~l~ par une canalisation 13 à l'accumulateur oléopneumatique 1 et à l'électro-valve 7.
Une première soupape 4 eqt disposée entre la canali~qation amont 12 et la bâche 10, tandi~ qu'une deuxième ~oupape 5 est dispo~ée entre la canali-sation aval 13 et la bâche 10.
La soupape ~ est capable d'un débit au moins égal à celui du groupe moto-pampe 3. La soupape 5, qui pourrait être capable d'un débit moindre, a été choisie pour dea rai~qons de commodité identique à la soupape 4.
La soupape 5 est réglée de manière à s'ouvrir à une pre_qion P1 supé-rieure à la pres~ion normale maximale, tandis que la soupape 4 e~t réglee pour s'ouvrir à une preq3ion P2 supérieure à cette presqion normale maximale, mais légèrement inférieure à P1. Ainsi, par exemple, par une in~tallation dont la pre~sion normale est de 300 bar3, la soupape 5 ~era réglée à une valeur P1 de 330 bars et la ~oupape 4 à une vallsur P2 de 315 bars~
Le fonotionnement du dispositif est alors le suivant :
2~ Le olapet anti-retour étant normalement fermé dan~ le senJ de l'aval vers l'amont, si la pre~ion en aval s'élève lentement, par exemple à la suite d'une dilatation de 1'huile ou enoore d'une élévation de la pres~ion dan~ le ré ervoir oléopneumatique, la soupape 5 s'ouvre pour laisser passer un débit goutte à goutte et -~e referme facilement à une pression voiqine et lnPérieure à la pre3sion Pl.
Maiq 9i, par ~uite d'un incident le groupe moto-pompe ne q'arrête paq normalement à qa pre~sion nominale d'arrêt, la pres~qion dans leq cana-lisation~ atteint P2 et la 30upape 4 q'ouvre alors pour laisser pas~er le débit total de la pompe tandi~ que la soupape 5 reste fermée. Celle-ci ne ~'ouvrirait pour lai~ser pa~qser un débit goutte à goutte que 9i elle se trouvait soumise à une pression P1.
Après arrêt du groupe moto-pompe la ~oupape 4 qui a été largement ouverte, qe refermera pour une pre~sion trè~ inférieure à P2, mais cela n'e~t pa~ gênant car, dan~ tous les ca~, l'anti-retour a maintenu en aval .
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9~7 .e pression au moins égale à P2, et l'in~tallation pourra continuer de fonctionner, du moin~ pendant le temps où l'accumulateur est capable de délivrer une pression sati faisante.
Le schéma de la variante de réalisation de la figure 2 est trèq proche de celui de la figure 1, mai~ les deux soupape 4 et 5 y sont réglée~ au meme qeuil de fonctionnement P1 trèq proche de celui de la pression limite de l'in~tallation, mai~ le débit de la ~oupape 5 est limité à un faible débit par la présence d'un gicleur 9, tandis que celui de la soupape 4 peut . être éventuellement limité à celui du groupe moto-pompe par un autre gi-10 cleur 8.
Le fonctionnement pour cette variante de réalisation eQt alor~ lesuivant.
Dans le ca~ d'élévation lente de la pre3Qion, les ~oupape~ 4 et 5 ~'ouYrent simultanément ou qua~i-qimultanément et écoulent à la bâche 10 un très faible débit d'huile.
Dan~ le ca~ de montée brutale de la pres3ion, lea 30upape~ ~ et 5 s'ouvrent au qeuil P1, maiq la 30upape 5 ayant un débit limité par le gicleur 9 ~'ouYre très peu et, de ce fait, ~e refermera pour une preqQion voiqine de P1. Par contre, la soupape 4 traverqée par un gros débit 3e referme à une preQsion trèq inférieure à P1. Mais cela n'e~t pas gênant car, comme dans le ~chéma de la figure 1, le dlqpo~itif anti-retour empêche une bai~qe de pres3ion corrélative de ~a partie située en aval.
E~ variante de ce mode de réalisation, il est intéreq~ant de ra33em-bler le~ soupape3 dan3 le corps d'un même appareil 14, comme il e~t représenté
sur la figure 3. Le~q ~OUpapeQ 4 et 5 sont alor~ di~posées aux extrémltéq opposées de cet appareil9 tandis qu'un resqort de compression unique 15 :. e~t interpo~é entre le~ clapet~ de3 ~oupape3 ; l'appareil ne comporte plu~; . qu'un meme ori~ice 16 de retour à la bâche 10.
Un tel.appareil d'une extreme qimplicité présente de nombreux avantage~ :
prlx de revient, ~iabilité et égalité de~ ~euil3 de fonctionnement du falt du re~sort de tarage com~un.
: Il est éYident que l'invention n'e3t nullement limitée au mode de ;: réalisation qui vient d'être décrit et repré~enté et qui n'a été donné qu'a titre d'exemple ; en particulier, on peut, ~ans qortir du cadre de l'inven-tion, modifler certaines di~po3itions ou remplacer certains moyen3 par de3 moyons équivalents, ou encore remplacer certain~ élément~ par diautre3 3us-ceptible3 diaq~urer la meme ~onction technique ou une ~onctlon technique équivalente.
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Claims (5)
1. Dispositif de sécurité contre l'élévation de la pression dans un circuit de commande oléopneumatique comprenant en amont un générateur de pression et en aval un accumulateur oléopneumatique, caractérisé en ce qu'il comporte entre le générateur (3) et l'accumulateur (1) un clapet anti-retour (6), une première soupape de sécurité (4) capable d'un débit au moins égal à
celui du générateur en amont du clapet, une deuxième soupape de sécurité (5) en aval du clapet et des moyens pour que la deuxième soupape ne soit soumise qu'à un faible débit.
celui du générateur en amont du clapet, une deuxième soupape de sécurité (5) en aval du clapet et des moyens pour que la deuxième soupape ne soit soumise qu'à un faible débit.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le seuil de réglage de la pression d'ouverture de la première soupape (4) est inférieur au seuil de réglage de la deuxième soupape (5).
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le seuil de réglage de la pression d'ouverture de la première soupape (4) et le seuil de réglage de la deuxième soupape (5) étant identiques, la soupape aval est munie de moyens de limitation de son débit (9).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de limitation du débit de la soupape aval est constitué par un gicleur.
5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les soupapes 4 et 5 sont disposées aux extrémités d'un même appareil (14) et soumises à l'action antagoniste d'un ressort commun (15) interposé entre les clapets des soupapes.
Applications Claiming Priority (2)
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| FR7800202 | 1978-01-05 | ||
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Publications (1)
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