FR3158598A1 - Connecteur électrique femelle comportant des moyens de serrage des contacts électriques mâles - Google Patents
Connecteur électrique femelle comportant des moyens de serrage des contacts électriques mâlesInfo
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Abstract
CONNECTEUR ÉLECTRIQUE FEMELLE COMPORTANT DES MOYENS DE SERRAGE DES CONTACTS ÉLECTRIQUES MÂLES
L’invention concerne un connecteur électrique femelle (100) comportant une paroi de connexion (102a) percée d’orifices (104) pour des contacts électriques mâles (50a), des contacts électriques femelles (106) présentant chacune une extrémité distale (106b) sous la forme d’un cylindre creux débouchant au niveau d’un orifice (104) et constitué de lamelles (108) mobiles alternativement entre une position serrée et une position desserrée, un piston (110) mobile en translation dans le logement (102b) entre une position rapprochée et une position éloignée, un actionneur (112) pour déplacer le piston (110), un système de verrouillage (112c) arrangé pour bloquer l’actionneur (112) et un matelas (114) réalisé en un matériau souple autour des lamelles (108) et arrangé pour déplacer chaque lamelle (108) de la position desserrée à la position serrée lorsque le piston (110) passe de la position éloignée à la position rapprochée.
Un tel arrangement assure que les contacts électriques mâles sont bien serrés par les contacts électriques femelles.
Fig. 4
Description
La présente invention concerne un connecteur électrique femelle comportant des moyens de serrage qui enserrent les contacts électriques mâles lorsqu’ils sont dans le connecteur électrique femelle.
Classiquement, lorsqu’un aéronef est au sol, il est nécessaire de l’alimenter électriquement pour que les appareils électriques à bord puissent fonctionner. À cette fin, il est prévu un connecteur électrique mâle qui comporte des contacts électriques mâles et qui est à l’extérieur de l’aéronef.
Une alimentation au sol est disposée proche de l’aéronef et l’alimentation au sol présente un câble d’alimentation électrique avec un connecteur électrique femelle qui présente des contacts électriques femelles et qui est prévu pour se connecter au connecteur électrique mâle.
Du fait du grand nombre d’introduction et de retrait que subit un contact électrique mâle au cours de sa vie, il arrive qu’il s’use et que son diamètre diminue jusqu’à ce que le contact électrique avec le contact électrique femelle ne se fasse plus de manière correcte, ce qui peut créer des problèmes de continuité électriques ou d’arcs électriques entre les contacts électriques.
Il est donc nécessaire de trouver un arrangement qui assure un bon contact électrique au cours du temps.
Un objet de la présente invention est de proposer un connecteur électrique femelle comportant des moyens de serrage qui enserrent les contacts électriques mâles lorsqu’ils sont dans le connecteur électrique femelle.
À cet effet, est proposé un connecteur électrique femelle destiné à être électriquement connecté à un connecteur électrique mâle comportant au moins un contact électrique mâle, où le connecteur électrique femelle comporte :
- un boîtier délimitant un logement avec une paroi de connexion percée pour chaque contact électrique mâle, d’un orifice débouchant dans ledit logement et arrangé pour recevoir le contact électrique mâle,
- pour chaque orifice, un contact électrique femelle présentant une extrémité proximale destinée à être électriquement connectée à un conducteur électrique et une extrémité distale arrangée dans ledit logement sous la forme d’un cylindre creux débouchant au niveau de l’orifice, où ledit cylindre creux est constitué de lamelles électriquement conductrices et mobiles alternativement entre une position serrée dans laquelle les lamelles sont serrées contre le contact électrique mâle et une position desserrée dans laquelle les lamelles sont écartées du contact électrique mâle,
- un piston monté mobile en translation dans le logement entre une position rapprochée dans laquelle il est rapproché de la paroi de connexion et une position éloignée dans laquelle il est éloigné de la paroi de connexion,
- un actionneur mobile entre une première position et une deuxième position et arrangé pour déplacer le piston de la position éloignée à la position rapprochée lorsqu’il passe de la première position à la deuxième position,
- un système de verrouillage arrangé pour bloquer l’actionneur en deuxième position, et
- un matelas réalisé en un matériau souple, logé dans ledit logement autour des lamelles et arrangé pour déplacer chaque lamelle de la position desserrée à la position serrée lorsque le piston passe de la position éloignée à la position rapprochée.
Un tel arrangement assure que les contacts électriques mâles sont bien serrés par les contacts électriques femelles.
Avantageusement, le piston présente une bielle et l’actionneur comporte une poignée mobile entre la première position et la deuxième position et une came solidaire de la poignée et présentant une face de came en appui contre la bielle et arrangée pour faire passer le piston de la position éloignée à la position rapprochée lorsque la poignée passe de la première position à la deuxième position.
Avantageusement, pour chaque extrémité proximale, le matelas comporte un perçage à travers lequel passe ladite extrémité proximale.
Avantageusement, le matelas comporte des cavités intérieures à l’intérieur de sa masse.
Avantageusement, le matelas comporte sur sa face en regard du piston et/ou sur sa face en regard de la paroi de connexion, des cavités extérieures débouchant au niveau de ladite face, et pour chaque cavité extérieure, le piston et/ou la paroi de connexion présente une excroissance qui loge dans la cavité extérieure.
Avantageusement, pour au moins une extrémité proximale, le connecteur électrique femelle comporte un fourreau fendu dans lequel ladite extrémité proximale est insérée.
Avantageusement, pour au moins une extrémité proximale, le connecteur électrique femelle comporte un interrupteur arrangé pour passer d’une position isolée dans laquelle la continuité électrique entre ladite extrémité proximale et l’extrémité distale associée est interrompue et une position conductrice dans laquelle la continuité électrique entre ladite extrémité proximale et l’extrémité distale associée est assurée, et le connecteur électrique femelle comporte des moyens d’actionnement arrangés pour déplacer le ou chaque interrupteur de la position isolée à la position conductrice lorsque le piston passe de la position éloignée à la position rapprochée et inversement.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION
LaFIG. 1 montre un aéronef 10 qui est à l'arrêt au sol. L’aéronef 10 est alimenté en électricité par une alimentation au sol 20 à l'aide d'un câble d'alimentation 30 qui comporte plusieurs conducteurs électriques 60 et à l'extrémité duquel est prévu un connecteur électrique femelle 100 selon l’invention et présentant un contact électrique femelle pour chaque conducteur électrique. Une alimentation au sol 20 peut être un groupe électrogène ou un réseau électrique spécifique de l'aéroport.
Le connecteur électrique femelle 100 est prévu pour être électriquement connecté à un connecteur électrique mâle 50 présentant au moins un contact électrique mâle 50a en aval duquel est électriquement connecté un conducteur embarqué 14 et auquel est électriquement connecté au moins un appareil électrique 12 de l'aéronef 10.
Les Figs. 2 à 4 montrent le connecteur électrique femelle 100 qui comporte un boîtier 102 délimitant un logement 102b avec une paroi de connexion 102a percée pour chaque contact électrique mâle 50a, d’un orifice 104 débouchant dans ledit logement 102b et arrangé pour recevoir le contact électrique mâle 50a.
Le diamètre de chaque orifice 104 est prévu pour assurer l’insertion du contact électrique mâle 50a associé et les diamètres des différente orifices 104 peuvent être différents les uns des autres en fonction des diamètres des contacts électriques mâles 50a associés.
Le boîtier 102 prend ici la forme d’un prisme rectangulaire.
Pour chaque orifice 104, le connecteur électrique femelle 100 comporte un contact électrique femelle 106 arrangé et fixé dans le boîtier 102. LaFIG. 7 montre un exemple de réalisation d’un contact électrique femelle 106 mis en œuvre dans l’invention.
Le contact électrique femelle 106 présente une extrémité proximale 106a qui est électriquement conductrice en particulier en métal, et électriquement connectée à un conducteur électrique 60 du câble d’alimentation 30. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté sur laFIG. 4 , l’extrémité du conducteur électrique 60 est introduite et fixée dans un trou 106c de l’extrémité proximale 106a à travers des orifices additionnels 107 du boîtier 102 qui sont arrangés ici à l’opposé de la paroi de connexion 102a. La fixation de chaque conducteur électrique 60 s’effectue par tous moyens connus comme le soudage, le serrage, etc.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, le connecteur électrique femelle 106 constitue une prise gigogne et les orifices additionnels 107 permettent la mise en place d’un connecteur électrique additionnel mâle dont chaque contact additionnel mâle est électriquement connecté à un conducteur électrique 60 du câble d'alimentation 30 et s’insère dans un orifice additionnel 107 pour se connecter électriquement à une extrémité proximale 106a. Dans ce dernier cas, la connexion électrique de chaque extrémité proximale 106a s’effectue indirectement à travers le contact additionnel mâle du connecteur électrique additionnel mâle.
Le contact électrique femelle 106 présente une extrémité distale 106b qui est sous la forme d’un cylindre creux débouchant au niveau de l’orifice 104 et où l’extrémité distale 106b est dans le logement 102b. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, le contact électrique femelle 106 présente entre l’extrémité proximale 106a et l’extrémité distale 106b, une base 106d fixée au boîtier 102.
Le cylindre creux formant l’extrémité distale 106b est constitué de lamelles 108 électriquement conductrices, en particulier en métal, et mobiles alternativement entre une position serrée dans laquelle les lamelles 108 sont serrées contre le contact électrique mâle 50a et une position desserrée dans laquelle les lamelles 108 sont écartées du contact électrique mâle 50a. Préférentiellement, le passage de la position serrée à la position desserrée s’effectue naturellement par exemple par retour élastique.
Ici, chaque lamelle 108 présente une première extrémité solidaire de la base 106d et une deuxième extrémité qui est libre et au niveau de l’orifice 104. Chaque lamelle 108 est suffisamment élastique pour pouvoir se déplacer autour de sa première extrémité.
La position desserrée est la position au repos, c'est-à-dire lorsqu’aucun effort extérieur s’applique sur les lamelles 108.
Préférentiellement, le passage de la position serrée à la position desserrée s’effectue naturellement par exemple par retour élastique de chaque lamelle 108.
Le connecteur électrique femelle 100 comporte également un piston 110 qui est monté mobile en translation dans le boîtier 102, et plus particulièrement dans le logement 102b entre une position rapprochée dans laquelle le piston 110 est rapproché de la paroi de connexion 102a et une position éloignée dans laquelle le piston 110 est éloigné de la paroi de connexion 102a par rapport à la position rapprochée.
La direction de la translation du piston 110 est ici perpendiculaire à la paroi de connexion 102a.
Pour chaque extrémité distale 106b, le piston 110 est traversé par une fenêtre 110b dans laquelle l’extrémité distale 106b passe.
Le connecteur électrique femelle 100 comporte également un actionneur 112 qui est mobile entre une première position et une deuxième position et qui est arrangé pour déplacer le piston 110 de la position éloignée à la position rapprochée lorsqu’il passe de la première position à la deuxième position. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, l’actionneur 112 présente une poignée 112a qui est accessible et manipulable depuis l’extérieur du boîtier 102 par un technicien. Dans un autre mode de réalisation de l’invention non représenté, l’actionneur peut être un actionneur électrique, tel qu’un vérin poussant le piston 110.
Le connecteur électrique femelle 100 comporte également un système de verrouillage qui est arrangé pour bloquer l’actionneur 112 en deuxième position et le maintenir ainsi tant qu’une action délibérée d’un technicien par exemple ne fait pas passer l’actionneur 112 dans sa première position.
Le système de verrouillage peut prendre différentes formes comme par exemple un élément de friction 113 solidaire du boîtier 102 et contre lequel l’actionneur 112, ici la poignée 112a frotte en deuxième position.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, le passage de la première à la deuxième position de l’actionneur 112 consiste en une rotation de 90° autour d’un axe de rotation et représenté ici par la flèche 115 et le passage de la deuxième à la première position de l’actionneur 112 consiste en une rotation inverse.
Le connecteur électrique femelle 100 comporte également un matelas 114 réalisé en un matériau souple, par exemple du silicone, qui est logé dans le logement 102b autour des lamelles 108 et entre le piston 110 et la paroi de connexion 102a. Ainsi, lorsque le piston 110 passe de la position éloignée à la position rapprochée, il comprime le matelas 114 dans le sens de la direction de la translation, c'est-à-dire perpendiculairement à la paroi de connexion 102a, et de ce fait, le matelas 114 s’expanse dans la direction perpendiculaire à la direction de la translation, c'est-à-dire parallèlement à la paroi de connexion 102a. Cette expansion a pour effet de repousser les lamelles 108 vers le contact électrique mâle 50a pour les faire passer en position serrée.
Le matelas 114 est ainsi arrangé pour déplacer chaque lamelle 108 de la position desserrée à la position serrée lorsque le piston 110 passe de la position éloignée à la position rapprochée.
Le fonctionnement du connecteur électrique femelle 100 est alors le suivant. Sur laFIG. 5 , l’actionneur 112 est dans la première position, ce qui correspond à la position éloignée du piston 110 et à la position desserrée des lamelles 108. Le connecteur électrique femelle 100 est approché du connecteur électrique mâle 50 de manière à ce que chaque contact électrique mâle 50a pénètre dans un contact électrique femelle 106 à travers un orifice 104 de la paroi de connexion 102a. L’actionneur 112 est alors déplacé dans la deuxième position, ce qui déplace le piston 110 dans la position rapprochée en écrasant le matelas 114 qui repousse les lamelles 108 qui passent en position serrée en enserrant les contacts électriques mâles 50a comme représenté sur laFIG. 6 .
À l’inverse sur laFIG. 6 , l’actionneur 112 est dans la deuxième position et il est déplacé vers la première position, ce qui libère le piston 110. Le matelas 114 n’est alors plus contraint et il revient à sa forme initiale, ce qui libère les lamelles 108 qui reviennent en position desserrée et repousse le piston 110 vers sa position éloignée comme cela est représenté sur laFIG. 5 .
Ainsi, quelle que soit l’usure des contacts électriques mâles 50a, le serrage des contacts électriques mâles 50a par les contacts électriques femelles 106 est assuré, et le contact électrique est garanti.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, la hauteur du matelas 114 est égale à la distance entre la paroi de connexion 102a et le piston 110 en position éloignée, pour ramener le piston 110 à sa position éloignée lorsque l’actionneur 112 est dans la première position.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté à laFIG. 4 , le piston 110 présente une bielle 110a qui forme un ensemble avec le piston 110. La bielle 110a s’étend parallèlement à la direction de translation du piston 110 entre une extrémité distale solidaire du piston 110 et une extrémité proximale.
Comme mentionné ci-dessus, l’actionneur 112 comporte ici la poignée 112a qui est mobile en rotation autour d’un axe de rotation 70 entre la première position et la deuxième position, et une came 112b qui est solidaire de la poignée 112a au niveau de l’axe de rotation 70.
La came 112b présente une face de came 112c qui est en appui contre la bielle 110a et plus particulièrement contre l’extrémité proximale de la bielle 110a.
La face de came 112c est arrangée pour faire passer le piston 110 de la position éloignée à la position rapprochée lorsque la poignée 112a passe de la première position à la deuxième position. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, la face de came 112c prend la forme d’un segment circulaire où la corde définit la position éloignée du piston 110 et où la partie circulaire définit la position rapprochée du piston 110 et sert ici de système de verrouillage qui bloque la rotation de l’actionneur 112 par frottement avec la bielle 110a en position rapprochée du piston 110.
La rotation de la poignée 112a entraîne la rotation de la came 112b et de la face de came 112c pour agir sur l’extrémité proximale de la bielle 110a et donc du piston 110.
LaFIG. 8 montre un mode de réalisation du matelas 114 qui est réalisé en un seul morceau. Bien sûr, il est possible de réaliser le matelas 114 en plusieurs morceaux disposés les uns à côté des autres dans le logement 102b.
Lorsque le matelas 114 est en un seul morceau, pour chaque extrémité proximale 106a, ledit matelas 114 comporte un perçage 114a à travers lequel passe ladite extrémité proximale 106a.
LaFIG. 9 montre différentes variantes qui permettent d’améliorer l’expansion du matelas 114 dans la direction perpendiculaire à la direction de la translation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le matelas 114 comporte des cavités intérieures 114b qui sont réalisées à l’intérieur de sa masse et qui prennent ici la forme de cavités oblongues dont le grand axe est parallèle à la direction de translation. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, il y a une cavité intérieure 114b dans les parties latérales du matelas 114 mais il peut y en avoir également dans la partie centrale.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le matelas 114 comporte sur sa face en regard du piston 110 et/ou sur sa face en regard de la paroi de connexion 102a, des cavités extérieures 114c débouchant au niveau de ladite face, et pour chaque cavité extérieure 114c, le piston 110 et/ou la paroi de connexion 102a présente une excroissance 111, 103 qui loge dans la cavité extérieure 114c.
Ici, chaque excroissance 111, 103 et chaque cavité extérieure 114c prennent la forme d’un trapèze dont la grande base est au niveau du piston 110 et/ou de la paroi de connexion 102a et dont la petite base est dans la masse du matelas 114. Les côtés en pente des trapèzes favorisent l’expansion du matelas 114.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, il y a une excroissance 111, 103 au niveau du piston 110 et/ou de la paroi de connexion 102a, mais il peut y en avoir une seule. De la même manière, les excroissances 111, 103 et les cavités extérieures 114c sont dans la partie centrale du matelas 114 mais il peut y en avoir également dans les parties latérales du matelas 114.
LaFIG. 10 montre un fourreau fendu 120 qui est élastique et qui peut être enfilé autour d’une extrémité proximale 106a. Le fourreau fendu 120 est ainsi agencé entre l’extrémité proximale 106a et le matelas 114. Le fourreau fendu 120 assure une protection mécanique de l’extrémité proximale 106a et comme il est fendu, il peut se comprimer pour comprimer les lamelles 108 en position serrée.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté à laFIG. 4 , pour une extrémité proximale 106a, le connecteur électrique femelle 100 comporte un interrupteur 122. L’interrupteur 122 est arrangé pour passer d’une position isolée dans laquelle la continuité électrique entre l’extrémité proximale 106a et l’extrémité distale 106b associée est interrompue et une position conductrice dans laquelle la continuité électrique entre l’extrémité proximale 106a et l’extrémité distale 106b associée est assurée.
Le connecteur électrique femelle 100 comporte en outre des moyens d’actionnement 124 arrangés pour déplacer l’interrupteur 122 de la position isolée à la position conductrice lorsque le piston 110 passe de la position éloignée à la position rapprochée et inversement.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, les moyens d’actionnement 124 prennent la forme d’un ensemble de tringles monté entre la bielle 110a et l’interrupteur 122, de manière à ce qu’un déplacement de la bielle 110a, et plus généralement du piston 110, agisse sur l’interrupteur 122 pour l’ouvrir ou le fermer en fonction de la position du piston 110.
Un tel arrangement permet d’assurer que les contacts mâles 50a sont bien enserrés avant que le courant passe. Un tel arrangement peut être mis en place pour toutes les extrémités proximales 106a ou uniquement certaines d’entre elles en fonction par exemple du voltage du courant passant dans l’extrémité proximale 106a.
Claims (7)
- Connecteur électrique femelle (100) destiné à être électriquement connecté à un connecteur électrique mâle (50) comportant au moins un contact électrique mâle (50a), où le connecteur électrique femelle (100) comporte :
- un boîtier (102) délimitant un logement (102b) avec une paroi de connexion (102a) percée pour chaque contact électrique mâle (50a), d’un orifice (104) débouchant dans ledit logement (102b) et arrangé pour recevoir le contact électrique mâle (50a),
- pour chaque orifice (104), un contact électrique femelle (106) présentant une extrémité proximale (106a) destinée à être électriquement connectée à un conducteur électrique (60) et une extrémité distale (106b) arrangée dans ledit logement (102b) sous la forme d’un cylindre creux débouchant au niveau de l’orifice (104), où ledit cylindre creux est constitué de lamelles (108) électriquement conductrices et mobiles, alternativement entre une position serrée dans laquelle les lamelles (108) sont serrées contre le contact électrique mâle (50a) et une position desserrée dans laquelle les lamelles (108) sont écartées du contact électrique mâle (50a),
- un piston (110) monté mobile en translation dans le logement (102b) entre une position rapprochée dans laquelle il est rapproché de la paroi de connexion (102a) et une position éloignée dans laquelle il est éloigné de la paroi de connexion (102a),
- un actionneur (112) mobile entre une première position et une deuxième position et arrangé pour déplacer le piston (110) de la position éloignée à la position rapprochée lorsqu’il passe de la première position à la deuxième position,
- un système de verrouillage (112c) arrangé pour bloquer l’actionneur (112) en deuxième position, et
- un matelas (114) réalisé en un matériau souple, logé dans ledit logement (102b) autour des lamelles (108) et arrangé pour déplacer chaque lamelle (108) de la position desserrée à la position serrée lorsque le piston (110) passe de la position éloignée à la position rapprochée. - Connecteur électrique femelle (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (110) présente une bielle (110a), et en ce que l’actionneur (112) comporte une poignée (112a) mobile entre la première position et la deuxième position et une came (112b) solidaire de la poignée (112a) et présentant une face de came (112c) en appui contre la bielle (110a) et arrangée pour faire passer le piston (110) de la position éloignée à la position rapprochée lorsque la poignée (112a) passe de la première position à la deuxième position.
- Connecteur électrique femelle (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que pour chaque extrémité proximale (106a), le matelas (114) comporte un perçage (114a) à travers lequel passe ladite extrémité proximale (106a).
- Connecteur électrique femelle (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matelas (114) comporte des cavités intérieures (114b) à l’intérieur de sa masse.
- Connecteur électrique femelle (100) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matelas (114) comporte sur sa face en regard du piston (110) et/ou sur sa face en regard de la paroi de connexion (102a), des cavités extérieures (114c) débouchant au niveau de ladite face, et en ce que pour chaque cavité extérieure (114c), le piston (110) et/ou la paroi de connexion (102a) présente une excroissance (111, 103) qui loge dans la cavité extérieure (114c).
- Connecteur électrique femelle (100) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour au moins une extrémité proximale (106a), le connecteur électrique femelle (100) comporte un fourreau fendu (120) dans lequel ladite extrémité proximale (106a) est insérée.
- Connecteur électrique femelle (100) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que pour au moins une extrémité proximale (106a), le connecteur électrique femelle (100) comporte un interrupteur (122) arrangé pour passer d’une position isolée dans laquelle la continuité électrique entre ladite extrémité proximale (106a) et l’extrémité distale (106b) associée est interrompue et une position conductrice dans laquelle la continuité électrique entre ladite extrémité proximale (106a) et l’extrémité distale (106b) associée est assurée, et en ce que le connecteur électrique femelle (100) comporte des moyens d’actionnement (124) arrangés pour déplacer le ou chaque interrupteur (122) de la position isolée à la position conductrice lorsque le piston (110) passe de la position éloignée à la position rapprochée et inversement.
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| EP2905843A1 (fr) * | 2012-10-03 | 2015-08-12 | Yazaki Corporation | Connecteur |
-
2024
- 2024-01-23 FR FR2400625A patent/FR3158598A1/fr active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060148337A1 (en) * | 2003-01-20 | 2006-07-06 | Mark Wells | Electrical connection device |
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