DD220487A1

DD220487A1 - DRIVE FOR MECHANICAL PRESSES

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Publication number: DD220487A1
Authority: DD
Publication date: 1985-03-27

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINEN ANTRIEB FUER MECHANISCHE PRESSEN ZUR BLECHUMFORMUNG IN DER METALLVERARBEITENDEN INDUSTRIE. DAS ZIEL DER ERFINDUNG BESTEHT DARIN, BEI EINHALTUNG DER VORGEGEBENEN TECHNOLOGISCHEN GRENZWERTE HOEHERE HUBZAHLEN DER PRESSEN UND DAMIT EINE GROESSERE WIRTSCHAFTLICHKEIT ZU ERREICHEN UND DURCH EINE VERRINGERUNG DES SUMMARISCHEN SPIELS IM GETRIEBE DIE STEIFIGKEIT DES ANTRIEBES ZU VERBESSERN. DARAUS ERGIBT SICH DIE AUFGABE, EINEN UEBERTRAGUNGSMECHANISMUS ZU SCHAFFEN, DER AUS EINER GERINGEN ZAHL VON GETRIEBEGLIEDERN AUFGEBAUT IST UND EINE OPTIMALE ANPASSUNG DER STOESSELGESCHWINDIGKEIT AN DIE TECHNOLOGISCHEN BEDINGUNGEN ERMOEGLICHT. DAS WIRD DURCH EINE ZWEISTUFIGE GETRIEBEANORDNUNG ZWISCHEN ANTRIEB UND STOESSEL, BESTEHEND AUS EINEM LEERLAUFGETRIEBE UND EINEM LASTGETRIEBE, ERREICHT. ERFINDUNGSGEMAESS IST DAS LASTGETRIEBE ALS KURVENKOPPELGETRIEBE AUSGEFUEHRT, BESTEHEND AUS EINER MIT DEM ANTRIEBSRAD (2) VERBUNDENEN KURBEL (7) UND EINEM ZWEITEILIGEN SCHIEBEPLEUEL (8), DESSEN BEIDE TEILE ZUEINANDER TELESKOPARTIG IN IHRER LAENGE VERSCHIEBBAR GELAGERT SOWIE WAEHREND DER ARBEITSPHASE AUF EINEM AUS ZWEI SICH AUFEINANDER ABWAELZENDEN KURVENSEGMENTEN (9A, 9B) BESTEHENDEN KURVENGELENK (9) ABGESTUETZT SIND.The invention relates to a drive for mechanical presses for sheet forming in the metalworking industry. THE OBJECTIVE OF THE INVENTION IS TO OBTAIN HIGHER LEVELS OF PRESSES AND THEREFORE GREATER ECONOMY, AND TO IMPROVE THE STIFFNESS OF THE DRIVE BY REDUCING THE SUMMARY GAME IN THE TRANSMISSION, WHEN COMPLIANCE WITH THE PRESCRIBED TECHNOLOGICAL LIMIT VALUES. CONSEQUENTLY, THE TASK IS TO CREATE A TRANSMISSION MECHANISM CONSTRUCTED FROM A LITTLE NUMBER OF TRANSMISSION COMPONENTS AND PROVIDING THE OPTIMUM ADAPTATION OF THE STORAGE SPEED TO THE TECHNOLOGICAL CONDITIONS. THIS WILL BE ACHIEVED BY A TWO-STAGE GEARBOX ASSEMBLY BETWEEN THE DRIVE AND STOES, CONSISTING OF AN EMPTY GEAR AND A LOAD GEAR. ERFINDUNGSGEMAESS IS powershift as curve linkage EXECUTED consisting of a with the drive wheel (2) connected to the crank (7) and a two-part translatory rod (8), the two parts EACH OTHER telescopically in length displaceably mounted and during the operating phase ON A TWO TO SUCCESSIVE REMOVING CURVE SEGMENTS (9A, 9B) EXISTING CURVED JOINT (9) ARE SUPPLEMENTED.

Description

a) Titel der Erfindunga) Title of the invention

Antrieb für mechanische PressenDrive for mechanical presses

b) Anwendungsgebiet der Erfindungb) Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für mechanische Pressen» insbesondere mechanische Ziehpressen mit erhöhter Leerlaufgeschwindigkeit zur Blechumformung, gemäß dem Oberbegriff des Punktes 1 des Erfindungsanspruchs.The invention relates to a drive for mechanical presses "in particular mechanical drawing presses with increased idling speed for sheet metal forming, according to the preamble of item 1 of the claim invention.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungenc) Characteristic of the known technical solutions

Es sind bereits Antriebe für mechanische Ziehpressen mit erhöhter Leerlaufgeschwindigkeit bzw« mit erhöhter Leerlaufgeschwindigkeit und einer Haststellung in der oberen Stößelumkehrstellung bekannt, bei denen der Antriebsexzenter bzw· die Antriebskurbel mit dem Stößel in Jedem Druckpunkt durch ein Knickstelzenpaar Verbunden ist, welches mit Hilfe einer mit dem gleichen Antriebsexzenter verbundenen Hebelanordnung (DD-IP 46 811, DD-fP 139 112) oder mit Hilfe einer auf einem zweiten, auf der Exzenterwelle angeordneten Hilfsexzenter verbundenen Hebelanordnung (DE-PS 1 240 802, DE-PS 1 402 852, DB-PS 1 777 289) quer zu der die Exzenterachse mit dem Stößelanlenkpunkt verbindenden Linie auslenkbar ist» Durch diese Lösungen wird ein günstiges Verhältnis von Ziehgeschwindigkeit zur Leerlaufgeschwindigkeit erreicht* Ein Mangel dieser bekannten Lösungen besteht in der relativ großen Zahl von Getriebegliedern bei den erstgenanntenThere are already known drives for mechanical drawing presses with increased idle speed or with increased idle speed and a stroke position in the upper ram reversal position, in which the drive eccentric or the drive crank is connected to the ram in each pressure point by a pair of curved pair, which with the aid of a the same drive eccentric lever assembly connected (DD-IP 46 811, DD-fP 139 112) or by means of a on a second, arranged on the eccentric shaft auxiliary eccentric lever assembly (DE-PS 1 240 802, DE-PS 1 402 852, DB-PS 1 777 289) can be deflected transversely to the line connecting the eccentric axis to the plunger connecting point. By means of these solutions, a favorable ratio of pulling speed to idling speed is achieved. One shortcoming of these known solutions is the relatively large number of gear elements in the former

,n nci -JQQO Tf-Λ , n nci -JQQO Tf-Λ

Lösungen sowie dem zusätzlichen Hilfsexzenter bei den letztgenannten Lösungen, mit der die bezeichnete Übertragungsfunktion erreicht wird« Mit der Zahl der erfor- derlichen Getriebeglieder steigt,auch die Kompliziertheit des Antriebes und damit der Fertigungsaufwand sowie der Einfluß der Fertigungstoleranzen auf das Abtriebsglied. Bedingt durch die hohe Gliedzahl weisen derartige Koppelgetriebe relativ große summarische Getriebespiele auf« Ein weiterer Mangel dieser. Lösungen ist darin zu sehen, daß die Realisierung der Stößelfunktion durch Koppelstrukturen mit konstanten Gliedgrößen erfolgt, die gemäß ihrer funktionalen Terknüpfuhg die "Verwirklichung optimaler Stößelgeschwindigkeiten nur in bestimmten Hubbereichen ermöglichen, während in anderen Hubbereichen funktionell bedingt Nachteile hingenommen werden müssen»Solutions as well as the additional auxiliary eccentric in the latter solutions, with which the designated transfer function is achieved. "With the number of required gear members increases, also the complexity of the drive and thus the manufacturing effort and the influence of manufacturing tolerances on the output member. Due to the high number of such coupling gears have relatively large total gear games on «Another lack of this. Solutions can be seen in the fact that the realization of the plunger function is performed by coupling structures with constant member sizes, which allow according to their functional Terknüpfuhg the "achievement of optimum plunger speeds only in certain Hubbereichen, while in other Hubbereichen functional disadvantages must be taken»

Bei einer weiteren bekannten Lösung (BE-PS 883 582) wird eine schnelle Tor- und Rücklaufbewegung des Stößels in den Leerlaufbereichen sowie eine langsame Stößelbewegung während der Arbeitsphase durch eine zweistufige Getriebeanordnung, bestehend aus einem als Kurvengetriebe ausgeführten ITebentrieb und einem als Koppelgetriebe ausgeführten Haupttrieb, erreicht, deren Übertragungafwnktionen während einer bestimmten Phase des Stößelhubes überlagert sind* Dazu ist zwischen dem Stößel und der Antriebskurbel ein Knickstelzenpaar angeordnet, das sich während der Arbeit spha se (O⁰ - 180° Kurbelwinkel) in einer Strecklage befindet, so daß die Getriebeanordnung in dieser Phase die Bewegungscharakteristik eines reinen Kurbeltriebes aufweist. Während der Leerlaufphase (180° - 360° Kurbelwinkel) wird das Knickstelzenpaar mit Hilfe eines Kurvenkoppelgetriebes ausgelenkt und wieder in die Strecklage zurückgeführt, wodurch der schnelle Rücklauf des Stößels bis in \ die Endlage sowie der schnelle Torlauf desselben bis inIn another known solution (BE-PS 883 582) is a fast door and return movement of the plunger in the no-load areas and a slow plunger movement during the working phase by a two-stage gear assembly consisting of an ITE drive designed as a cam mechanism and designed as a coupling gear main drive, Achieved, the Übertragungsafwnktionen are superimposed during a certain phase of the ram stroke * For this purpose, a pair of Kickstelzen is arranged between the plunger and the drive crank, which during work spha (O ⁰ - 180 ° crank angle) is in an extended position, so that the gear assembly in This phase has the motion characteristic of a pure crank mechanism. During the idle phase (180 ° - 360 ° crank angle) is deflected the buckling stilts pair with the aid of a cam coupling mechanism and returned to the extended position, whereby the fast return of the plunger into \ same end position as well as the fast door travel into

-3 --3 -

- 3 - - 3 -

die Arbeitsstellung realisiert wird· Bei dieser Lösung ist in den Leerlaufphasen durch eine, entsprechende konstruktive Gestaltung der Kurvensoheiben eine optimale Anpassung der Stößelgeschwindigkeit an die technologischen Erfordernisse erreichbar· Ein Mangel dieser Lösung ist darin zu sehen, daß eine optimale Anpassung der Stößelgeschwindigkeit während der Arbeitsphase auf Grund der vorgegebenen Bewegungscharakteristik des Kurbeltriebes nicht möglich ist.the working position is realized · In this solution, an optimal adaptation of the ram speed to the technological requirements can be achieved in the idle phases by a corresponding constructive design of the cam disks · A lack of this solution is the fact that an optimal adjustment of the ram speed during the working phase on Reason the given movement characteristic of the crank mechanism is not possible.

Ss sind auch Pressen bekannt, deren Stößel unmittelbar mit Hilfe von auf einer Antriebswelle angeordneten Kurvenscheiben angetrieben werden (DE-OS 1'552 108). Dadurch ist mit einfachen Mitteln eine optimale Anpassung. der Stößelbewegung an die technologischen Erfordernisse über den gesamten Stößelhub erreichbar· Auf Grund der durch die Kurvenscheiben übertragbaren, relativ geringen Kräfte ist die Anwendung dieser Lösung auf sehr kleine Pressen, wie z.B* Ösenpressen und dgl., beschränkt.Ss are also known presses, the plunger are driven directly by means of arranged on a drive shaft cams (DE-OS 1,552,108). As a result, with simple means an optimal adaptation. Due to the relatively low forces that can be transmitted by the cams, the use of this solution is limited to very small presses, such as, for example, eye presses and the like.

d) Ziel der Erfindungd) Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, mit möglichst geringem technischen Aufwand bei Einhaltung der vorgegebenen technologischen Grenzwerte höhere Hubzahlen der Presse und damit eine größere Wirtschaftlichkeit zu erreichen· Gleichzeitig soll durch die Verringerung des summarischen Spieles im Getriebe die Steifigkeit des Antriebes verbessert und damit die Lärmbelästigung verringert und die Standzeit der Werkzeuge erhöht werden·The aim of the invention is to achieve higher stroke rates of the press and thus greater efficiency with the least possible technical effort while maintaining the predetermined technological limits · At the same time by reducing the summary game in the transmission, the rigidity of the drive improves and thus reduces the noise and the service life of the tools can be increased ·

e) Darlegung des Wesens der Erfindunge) Presentation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Übertragungsmechanismus zu schaffen, der aus einer* geringen Zahl von Getriebegliedern aufgebaut ist und durch den eine optimale Anpassung der Stößelgeschwindigkeit an die erforderlichen technologischen Bedingungen über den gesamtenThe invention has for its object to provide a transmission mechanism, which is composed of a * small number of gear members and by the optimum adaptation of the plunger speed to the required technological conditions over the entire

.,Stößelweg möglich ist, um Bereiche vergrößerter Leerlaufgeschwindigkeiten bei technologisch günstiger Arbeitsgeschwindigkeit sowie Rastphasen in bestimmten Hubbereichen zu realisieren·., Stößelweg is possible to realize areas of increased idle speeds at technologically favorable operating speed and locking phases in certain stroke ranges ·

Erfindungsgemäß wird das durch die im kennzeichnenden Teil des Punktes 1 des Erfindungsanspruches beschriebenen Merkmale erreicht. Weitere detaillierte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Punkten 2-4 des Erfindungsanspruches beschrieben·According to the invention, this is achieved by the features described in the characterizing part of point 1 of the invention claim. Further detailed embodiments of the invention are described in points 2-4 of the invention claim.

Dabei wird die gesamte Bewegung des Stößels durch in weiten Grenzen anpaßbare Kurven- und Kurvenkoppe^getriebe erzeugt, wobei die Getriebeanordnung funktionell in ein Leerlaufgetriebe und ein Lastgetriebe aufgeteilt ist, deren Übertragungsfunktionen während einer bestimmten Phase des Stößelhubes überlagert sind. Das Leerlaufgetriebe ist in bekannter Weise als Kurvengetriebe ausgeführt und- bewirkt die Bewegung des Stößels entsprechend der vorgegebenen "Übertragungsfunktion in den belastungsarmen Leerlaufbereichen. Die erforderlichen großen Preßkräfte während der Arbeitsphase werden durch das parallelgeschaltete, als Kurvenkoppelgetriebe ausgeführte Lastgetriebe übertragen· Durch eine zweckmäßige Ausgestaltung der Kurvenformen der sich aufeinander abwälzenden Kurvensegmente des Lastgetriebes ist dieses zur Übertragung sehr großer Preßkräfte bei einem vorgegebenen optimalen Bewegungsablauf des Stößels geeignet· Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin,. daß auf Grund des vorzugsweise gleitfreien über- * tragungsverhaltens der Hauptkräfte durch das Lastgetriebe eine Verbesserung des mechanischen Wirkungsgrades erfolgt,»In this case, the entire movement of the plunger is generated by adaptable within wide limits curve and Kurvenkoppe ^ gear, the gear assembly is functionally divided into an idle gear and a load gear whose transfer functions are superimposed during a certain phase of the ram stroke. The idle gear is designed in a known manner as a cam gear and causes the movement of the plunger in accordance with the predetermined "transfer function in the low-load idling areas .. The required large pressing forces during the working phase are transmitted through the parallel connected, designed as a cam coupling load transmission · By an expedient embodiment of the waveforms This is suitable for the transmission of very large compressive forces at a given optimal movement sequence of the plunger · A further advantage of the invention is that, due to the preferably slippery transfer behavior of the main forces by the load gear an improvement in the mechanical efficiency takes place, »

f) Ausführungsbeispiel 'f) exemplary embodiment

Eine zweckmäßige Form der Realisierung der Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert,An expedient form of realization of the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment,

.. .·. ί... ·. ί

. ' ' - 5 - , '' - 5 -

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing show:

Pig. 1: eine schematische Darstellung der Getriebeanordnung,Pig. 1: a schematic representation of the gear arrangement,

bestehend aus Leerlaufgetriebe und Lastgetriebe Pig, 2-4: die schematische Darstellung von drei verschiedenen Ausführungsvarianten des Lastgetriebes Pig· 5: eine graphische Darstellung der Punktion des Stößels in Abhängigkeit vom Kurbelwinkelconsisting of idle gear and load gear Pig, 2-4: the schematic representation of three different variants of the load transmission Pig · 5: a graphical representation of the puncture of the plunger in dependence on the crank angle

Uach Pig» 1 ist im Gestell 1 der Presse ein durch einen hier nicht dargestellten Antrieb betätigbares Antriebsrad 2 auf einem Bolzen 3 gelagert.Uach Pig »1 is mounted in the frame 1 of the press an actuatable by a drive not shown drive wheel 2 on a bolt 3.

Das Leerlaufgetriebe besteht daus einer mit dem Antriebsrad 2 fest verbundenen Kurvenscheibe 4, welche, über eine im Gestell 1 geführte Verbindungsstange 5 direkt mit dem Stößel 6 verbunden ist. Das Lastgetriebe (Pig· 2-4) besteht aus einer als Exzenterscheibe ausgeführten, ebenfalls fest mit dem Antriebsrad 2 verbundenen Kurbel 7» einem zweiteiligen Schiebepleuel 8 und einem Kurvengelenk 9« Der obere Teil 8a des Schiebepleuels 8 ist an der Kurbel 7 und der unter. Teil 8b desselben am Stößel 6 angelenkt· Beide Teile des Schiebepleuels 8 sind durch ein Gleitstück 10The idle gear consists daus a firmly connected to the drive wheel 2 cam 4, which is connected via a guided in the frame 1 connecting rod 5 directly to the plunger 6. The load gear (Pig · 2-4) consists of a designed as an eccentric disc, also firmly connected to the drive wheel 2 crank 7 "a two-part sliding connecting rod 8 and a cam joint 9" The upper part 8a of the sliding rod 8 is on the crank 7 and the lower , Part 8b of the same hinged on the plunger 6 · Both parts of the sliding rod 8 are by a slider 10th

teleskopartig in ihrer Länge verschiebbar miteinander verbunden· Das Kurvengelenk 9 besteht aus zwei sich,aufeinander abwälzenden Kurvensegmenten 9a und 9b· Hach Pig· 2 ist das obere Kurvensegment 9a an der Kurbel 7 und das untere Kurvensegment 9b am unteren Teil 8b des Schiebepleuels 8 befestigt.The cam joint 9 is composed of two curve segments 9a and 9b · Hach Pig · 2, the upper curve segment 9a is attached to the crank 7 and the lower curve segment 9b is fastened to the lower part 8b of the sliding connecting rod 8.

Bei einer weiteren Ausführungsvariante (Pig· 3) ist das obere Kurvensegment 9a am Gestell 1 der Presse und das untere Kurvensegment Sh am unteren Teil 8b des Schiebepleuels 8 befestigt· Pig. 4 zeigt die Anordnung des oberen Kurvensegmentes 9a am oberen Teil 8a des Schiebepleuels 8 und des unteren Kurvensegmentes 9b am Stößel 6·In a further embodiment (Pig · 3), the upper curve segment 9a is fastened to the frame 1 of the press and the lower curve segment Sh is fastened to the lower part 8b of the sliding connecting rod 8 · Pig. 4 shows the arrangement of the upper curve segment 9a at the upper part 8a of the sliding connecting rod 8 and the lower curve segment 9b on the plunger 6 ·

Sie Drehung des Antriebsrades 2 sowie der fest mit diesem verbundenen Kurvenscheibe 4 bewirkt entsprechend der ihr aufgebrachten Punktion über die Verbindungsstange 5 die Bewegung des Stößels 6 gemäß der vorgegebenen Bewegungsfunktion während der Leerlaufphasen· Gleichzeitig bewirkt die Drehung der mit dem Antriebsrad 2 verbundenen Kurbel 7 eine Schwenkbewegung des Schiebepleuels 8, die zum Abwälzen der beiden Kurvensegmente 9a und 9"b aufeinander während der Arbeitsphase führt und entsprechend der aufgebrachten Punk-¹ tion die relative Bewegung der beiden Teile des Schiebepleuels 8 zueinander über das Gleitstück 10 ermöglicht. Das Lastgetriebe kann funktionsbedingt nur während einer bestimmten Phase des Kurbelwinkels wirken und nur Druckkräfte übertragen. Zweckmäßigerweise werden deshalb die Kurven so ausgeführt, daß die Bewegungsfunktionen von Leerlaufgetriebe und Lastgetriebe während der Arbeitsphase gleich sind und der ständige Kurvenkontakt des Lastgetriebes während des Abwälzens der Kurvensegmente 9a und 9b durch das Leerlaufgetriebe gewährleistet ist» Die in Pig· 3 dargestellte Übertragungsfunktion stellt eine optimale Variante für eine mechanische Ziehpresse zur Blechumformung dar und zeichnet sich durch relativ hohe Geschwindigkeiten in den Leerlaufphasen (a), geringe Arbeitsgeschwindigkeit im Ziehbereich (b) und eine Rastphase im Bereich der oberen Stößelumkehrstellung (c) aus. Gleichermaßen läßt sich durch diese Getriebeanordnung natürlich auch eine optimale Anpassung der Übertragungsfunktion an die verschiedenen technologischen Erfordernisse, wie z_#B„ Beschleunigungs- und/oder Rastphasen in bellebigen anderen Bereichen des Stößelhubes auf relativ einfache Weise durch eine entsprechende Gestaltung der Kurvenscheibe Λ und der Kurvensegmente 9a und 9b realisieren·It rotation of the drive wheel 2 and the fixedly connected to this cam 4 causes according to their applied puncture on the connecting rod 5, the movement of the plunger 6 according to the predetermined movement function during idle phases · At the same time causes the rotation of the connected to the drive wheel 2 crank 7 pivotal movement the sliding connecting rod 8, which leads to the rolling of the two cam segments 9a and 9 "b during the working phase and corresponding to the applied Punk- ¹ tion, the relative movement of the two parts of the sliding rod 8 to each other via the slider 10. The load transmission can function only during For this reason, the curves are expediently carried out in such a way that the movement functions of the idling gear and the load gear during the working phase are the same and the continuous cam contact of the load gear during the rolling of the cam segments 9a and 9b is ensured by the idle gear »The transfer function shown in Pig · 3 represents an optimal variant for a mechanical drawing press for sheet metal forming and is characterized by relatively high speeds in the idle phases (a), low operating speed in the drawing area (b) and a detent phase in the region of the upper plunger reversing position (c) off. Similarly, can be achieved by this transmission arrangement, of course, an optimal adjustment of the transfer function of the different technological requirements, such _# B "acceleration and / or locking phases in bellebigen other areas of the ram stroke in a relatively simple manner by a corresponding design of the cam Λ and the curve segments 9a and 9b realize

Claims

Invention claim:

1 · Drive for mechanical presses with increased idling speed, with a two - stage gear arrangement between drive and ram for converting the
rotating movement of the drive wheels in a rectilinear movement of the plunger, consisting of the combination of a first, outside the working phase
acting idler gear designed as a cam gear and a second load gear acting during the working phase whose transfer functions are superimposed during a certain phase of the ram stroke.

characterized by

that a cam coupling mechanism is arranged as a load transmission, consisting of a with the drive wheel (2)
connected crank (7) and a two-part sliding connecting rod (8), whose upper part (8a) articulated to the crank (7) and whose lower part (8b) on the plunger (6)
is and whose two parts telescope to each other
slidably mounted in their length as well as during the working phase on a two of each other off?
rolling cam segments (9a and 9b) existing cam joint (9) are supported.

2. Drive for mechanical presses according to point 1, 'characterized characterized,' ^l

in that the upper curve segment (9a) on the crank (7) and the lower curve segment. (9b ') is attached to the lower part (8b) of the sliding rod (8) «

3. Drive for mechanical presses.According to item 1, characterized by

in that the upper curve segment (9a) on the frame (1) of the press and the lower curve segment (9b) on the lower part (8b) of the sliding rod (8) is fixed.

4 ·· Drive for mechanical presses according to item 1, characterized by

in that the upper curve segment (9a) on the upper part (8a) of the sliding reed (8) and the lower curve segment (9b) on the

/ Pestle (6) is attached »

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