DE1149765B - Device for manufacturing an insulated electrical conductor with constant capacitance - Google Patents
Device for manufacturing an insulated electrical conductor with constant capacitanceInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines isolierten elektrischen Leiters mit konstanter Kapazität über die ganze Länge des Leiters mit einem Schneidkopf mit verstellbarem Hobelmesser, dessen Schneide den isolierten Leiter beim Durchlaufen durch den Schneidkopf bearbeitet. The invention relates to a device for producing an insulated electrical conductor with constant capacity over the entire length of the conductor with a cutting head with adjustable Planing knife, the cutting edge of which processes the insulated conductor as it passes through the cutting head.
Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, mit denen Ungleichmäßigkeiten in der Wandstärke beim Aufspritzen der Isolation auf einen elektrischen Leiter festgestellt werden und die in Abhängigkeit von den gemessenen Werten die Spritzeinrichtungen so beeinflussen, daß eine gleichmäßige Wandstärke über der ganzen Länge der Leitung erzielt wird. Ferner ist eine Kunststoffpresse bekannt, bei der die Lage des Leiters innerhalb der aufgespritzten Isolierhülle über eine Zentriervorrichtung gesteuert wird, und zwar derart, daß die Mittellinie des Leiters mit der Achse des Pressenkopfes zusammenfällt. Auf diese Weise wird nicht nur eine gleichmäßige Wandstärke, sondern auch eine gleichmäßige Kapazität erhalten.Devices are already known with which irregularities in the wall thickness during spraying the insulation can be determined on an electrical conductor and depending on the The measured values influence the spray equipment in such a way that a uniform wall thickness over the entire length of the line is achieved. Furthermore, a plastic press is known in which the position of the conductor is controlled within the sprayed-on insulating sleeve via a centering device in such a way that that the center line of the conductor coincides with the axis of the press head. That way won't only get a uniform wall thickness, but also a uniform capacity.
Die Erfindung befaßt sich demgegenüber mit einer Vorrichtung, mit der die bereits mit dem Isolierstoff, z. B. Polyäthylen, umspritzten elektrischen Leiter nachträglich auf eine konstante Kapazität über die ganze Länge des Leiters bearbeitet werden. Die Vorrichtung arbeitet mit einem Schneidkopf mit verstellbarem Hobelmesser, dessen Schneide den isolierten Leiter beim Durchlaufen durch den Schneidkopf bearbeitet, ähnlich wie eine rotierende Rundhobelvorrichtung bei der Herstellung von Holzdübeln.The invention is concerned with a device with which the already with the insulating material, z. B. polyethylene, overmolded electrical conductor subsequently to a constant capacity over the the entire length of the conductor can be machined. The device works with a cutting head with adjustable Planing knife, the cutting edge of which processes the insulated conductor as it passes through the cutting head, similar to a rotating circular planing device in the manufacture of wooden dowels.
Es ist auch vorgeschlagen worden, einen isolierten elektrischen Leiter nachträglich mit einer ähnlichen Vorrichtung zu bearbeiten, um einen konstanten Isolationsdurchmesser innerhalb der gewünschten Toleranzen herzustellen. Dabei soll eine Verschiebung des Leiters aus der Mitte der Isolationshülle verhindert werden, d. h. es soll die Mittelachse des Leiters stets mit der Mittelachse des Hobelmessers zusammenfallen, wenn der Leiter des Schneidkopfes durchläuft. Um das Kabei auf konstante Kapazität zu bearbeiten, ist jedoch die Aufrechterhaltung einer konstanten Mittellage nicht notwendig.It has also been proposed to retrofit an insulated electrical conductor with a similar device to machine to a constant insulation diameter within the desired tolerances to manufacture. The aim is to prevent the conductor from shifting out of the middle of the insulation sheath, d. H. the central axis of the conductor should always coincide with the central axis of the planer knife, if the head of the cutting head passes through. However, in order to process the cable to constant capacity maintaining a constant central position is not necessary.
Demgegenüber ist bei der eingangs bezeichneten Vorrichtung gemäß der Erfindung der Angriffspunkt der Schneide an dem isolierten Leiter über eine Einstellvorrichtung einstellbar, die mit einer an sich bekannten, auf die elektrische Kapazität des den Leiter bedeckenden Dielektrikums ansprechende Einrichtung antriebsmäßig verbunden ist, und zwar derart, daß der Angriffspunkt der Schneide an dem isolierten Leiter so eingestellt wird, daß die äußere Fläche der Hülle Vorrichtung zur HerstellungIn contrast, the point of attack is in the device according to the invention mentioned at the beginning the cutting edge on the insulated conductor can be adjusted via an adjustment device which is device responsive to the electrical capacitance of the dielectric covering the conductor is drivingly connected, in such a way that the point of application of the cutting edge on the insulated conductor is adjusted so that the outer surface of the shell device for manufacturing
eines isolierten elektrischen Leitersan insulated electrical conductor
mit konstanter Kapazitätwith constant capacity
Anmelder:Applicant:
Simplex Wire and Cable Company,
Cambridge, Mass. (V. St A.)Simplex Wire and Cable Company,
Cambridge, Mass. (V. St A.)
Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13Representative: Dr.-Ing. W. Reichel, patent attorney,
Frankfurt / M. 1, Parkstrasse 13th
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. Mai 1957 (Nr. 658 562)Claimed priority:
V. St. v. America May 13, 1957 (No. 658 562)
Walter K. Freeman, Wakefield, Mass. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenWalter K. Freeman, Wakefield, Mass. (V. St. A.),
has been named as the inventor
auf eine vorbestimmte gleichförmige Kapazität abgehobelt wird.planed to a predetermined uniform capacity.
Der Schneidkopf ist vorzugsweise als umlaufender Schneidkopf ausgebildet, und es sind Einrichtungen vorgesehen, die den isolierten Leiter durch den Schneidkopf entlang der Drehachse hindurchführen.The cutting head is preferably designed as a circumferential cutting head, and there are devices provided, which lead the insulated conductor through the cutting head along the axis of rotation.
Mit einer derartigen Vorrichtung kann die Isolierhülle des Leiters auf gleichförmige Kapazität über die ganze Länge rundgehobelt werden, ohne daß dabei eine Zentriervorrichtung erforderlich ist, die den isolierten Leiter durch die Rundhobelvorrichtung führt.With such a device, the insulating sheath of the conductor can have uniform capacitance across the be planed round the entire length without the need for a centering device that isolates the Ladder leads through the circular planing device.
An Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawings.
Fig. 1 ist eine schematische teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht einer Rundhobelvorrichtung gemäß der Erfindung;FIG. 1 is a schematic view, partially in section, of a rotary planing device according to FIG Invention;
Fig. 2 ist eine Endansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in Richtung der Pfeile 2-2 der Fig. 2 gesehen;Figure 2 is an end view of the apparatus of Figure 1 looking in the direction of arrows 2-2 of Figure 2;
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die das Regelsystem zur Einstellung der Bearbeitungstiefe darstellt, um einen Draht oder ein Kabel mit gleichförmiger Kapazität herzustellen.Fig. 3 is a schematic view showing the control system for adjusting the machining depth, to make a wire or cable of uniform capacitance.
Die Rundhobelvorrichtung 10 enthält einen drehbar gelagerten Schneidkopf 11 mit Messern 12, ein Kapazitätsmeßgerät 13 und zwei Führungsrollen 14, die den isolierten Leiter 15 durch den Schneidkopf 11 und das kapazitive Meßgerät 16 hindurchziehen.The circular planing device 10 contains a rotatably mounted cutting head 11 with knives 12 Capacitance meter 13 and two guide rollers 14 which guide the insulated conductor 15 through the cutting head 11 and pull the capacitive measuring device 16 through it.
309 599/240309 599/240
Der Schneidkopf 11 enthält einen länglichen Körper 20, der an einem Ende an einem Antriebszahnrad 21 befestigt ist und die Nabe dieses Rades 21 bildet. Das Zahnrad 21 steht mit einem Antriebsrad 22 in Eingriff, das auf der Welle 23 eines Motors 24 gelagert ist. Der Motor ist seinerseits auf einem waagerechten Ansatz eines senkrechten Ständers 25 befestigt. Der Körper 20 ist um eine waagerechte Achse drehbar gelagert, ohne daß er eine Längsbewegung gegenüber dem Ständer 25 hl den Lagern 26 ausführen kann. Der Körper 20 ist mit einer Längsbohrung 27 versehen, durch die der Leiter 15 hindurchgeht.The cutting head 11 includes an elongated body 20 which is attached at one end to a drive gear 21 is attached and the hub of this wheel 21 forms. The gear wheel 21 meshes with a drive wheel 22, which is mounted on the shaft 23 of a motor 24. The engine itself is on a horizontal approach a vertical stand 25 attached. The body 20 is rotatably mounted about a horizontal axis without causing a longitudinal movement with respect to the stand 25 hl the bearings 26 can run. The body 20 is provided with a longitudinal bore 27 through which the Conductor 15 passes through.
Das Ende des Körpers 20, welches dem Ständer 25 abgewendet ist, enthält vier Längsschlitze 28, die um 90° versetzt am Umfang des Körpers 20 angeordnet sind. Die Schlitze 28 verlaufen am Boden 29 in der Nähe der Bohrung 27 schräg nach innen auf das Ende des Körpers 20 zu, das dem Ständer 25 gegenüberliegt. In jedem der Schürze 28 ist je ein Messer 12 angeordnet, das nach vorn über das Ende des Körpers 20 auf der dem Ständer gegenüberliegenden Seite herausragt. Die Messer sind ebenfalls von dem Körper 20 nach außen hin zum Ende geneigt. Die Messer 12 sind in dem zugehörigen Schlitz 28 je auf einem Stift 30 schwenkbar gelagert, der mit seinen Enden in den Seitenwandungen des Schlitzes 28 sitzt. Die äußeren geneigten, nach dem Ständer 25 zu liegenden Enden der Messer 12 sind je mit einem kurzen Längsschlitz 31 versehen.The end of the body 20 that the stand 25 is turned away, contains four longitudinal slots 28, which are arranged offset by 90 ° on the circumference of the body 20 are. The slots 28 run obliquely inward on the end at the bottom 29 in the vicinity of the bore 27 of the body 20 facing the stand 25. A knife 12 is arranged in each of the apron 28, which protrudes forward beyond the end of the body 20 on the opposite side of the stand. The knives are also inclined outwardly from the body 20 towards the end. The knives 12 are in the associated slot 28 each pivotally mounted on a pin 30, which with its ends in the Side walls of the slot 28 is seated. The outer inclined ends to be located after the stand 25 the knives 12 are each provided with a short longitudinal slot 31.
Ein kurzer zylindrischer Flansch 32 ist an dem Ständer 25 auf der nach den Messern 12 zu liegenden Seite befestigt und liegt koaxial zu dem Körper 20. Der Flansch 32 trägt Außengewinde bei 33; ein Ring 34 ist auf ihn aufgeschraubt, der ein Innengewinde am Ende 35 trägt, das auf das Gewinde 33 paßt. Das andere Ende des Ringes 34, das über den Flansch 32 in Richtung auf die Messer 12 herausragt, trägt einen zylindrischen Teil 36 zur Einstellung der Messer.A short cylindrical flange 32 is on the stand 25 on the one after the knives 12 to lie Side attached and is coaxial with body 20. Flange 32 has external threads at 33; a Ring 34 is screwed onto it, which has an internal thread at the end 35 that attaches to the thread 33 fits. The other end of the ring 34, which protrudes over the flange 32 in the direction of the knives 12, carries a cylindrical part 36 for adjusting the knives.
Der zylindrische Teil 36 liegt koaxial in dem Ring 34 auf der dem Ständer 25 abgewendeten Seite und wird von dem Ring 34 durch ein Lager 37 getragen, so daß er um eine waagerechte Achse umlaufen kann. Der zylindrische Teil 36 liegt koaxial zu dem Körper 20 und ist gegenüber diesem in Längsrichtung verschiebbar. Sein den Messern 12 zugewendetes Ende ist mit vier Schlitzen 38 versehen, die um 90° um den Teil 36 versetzt sind und die Enden der Messer 12 aufnehmen, die die Schlitze 31 enthalten. Ein Stift 39, der mit seinen Enden in den einander gegenüberliegenden Wandungen des Schlitzes 38 befestigt ist, greift in den Schütz 31 des Messers 12 ein, das sich in dem betreffenden Schlitz 38 befindet.The cylindrical part 36 lies coaxially in the ring 34 on the side facing away from the stand 25 and is carried by the ring 34 through a bearing 37 so that it can rotate about a horizontal axis. The cylindrical part 36 is coaxial with the body 20 and is displaceable in the longitudinal direction with respect to this. Its end facing the knives 12 is provided with four slots 38 which by 90 ° around the Part 36 are offset and receive the ends of the knives 12 which contain the slots 31. A pen 39; which is attached with its ends in the opposing walls of the slot 38 engages into the contactor 31 of the knife 12, which is located in the relevant slot 38.
Eine Bewegung des Einstellteiles 36 in Längsrichtung des Körpers 20 bewirkt, daß sich die Stifte 39 in den Schützen 31 bewegen, den Messern 12 eine entsprechende Winkelbewegung um die Stifte 30 als Schwenkpunkt erteilen und daher die inneren Schneiden 40 der Messer 12 auf die Drehachse des Körpers 20 zu oder von ihr weg bewegen.Movement of the adjusting part 36 in the longitudinal direction of the body 20 causes the pins 39 to move in the shooters 31, the knives 12 a corresponding one Give angular movement around the pins 30 as a pivot point and therefore the inner cutting edges 40 move the knife 12 towards the axis of rotation of the body 20 or away from it.
Der Ring 34 ist außen mit zwei in gleichem Abstand voneinander befindlichen Umf angsnuten 41 versehen, die zwei Riemen 42 aufnehmen. Diese Riemen laufen über Rollen 43, die auf der getriebenen Welle 44 eines Motors 45 sitzen, der unterhalb des Körpers 20 angeordnet ist. Durch eine Drehung des Motors 45 wird daher der Ring 34 gedreht und bewirkt, daß der Ring mit seinem Gewinde 35 auf das Gewinde 33 des Flansches 32 aufgeschraubt wird. Eine solche Drehung bewirkt, daß der Ring 34 in Längsrichtung sich auf den Ständer 25 zu oder von ihm weg bewegt und dabei über das Lager 37 den Einstellteil 36 mitnimmt. Die Drehung des Motors 45 kann dazu benutzt werden, um die Bearbeitungstiefe der Schneiden 40 der Messer 12 einzustellen.The ring 34 is provided on the outside with two circumferential grooves 41 equidistant from one another, the two straps 42 take up. These belts run over rollers 43, which are on the driven shaft 44 of a Motor 45 sit, which is arranged below the body 20. By rotating the motor 45 therefore the ring 34 rotates and causes the ring with its thread 35 on the thread 33 of the flange 32 is screwed on. Such rotation causes the ring 34 in the longitudinal direction on the Stand 25 moves towards or away from it and thereby takes the setting part 36 with it via the bearing 37. the Rotation of the motor 45 can be used to adjust the machining depth of the cutting edges 40 of the knives 12 to set.
Das kapazitive Meßgerät 13 enthält einen Trog 16, der an seinen Enden mit geeigneten Buchsen ausgestattet ist, um den Durchlauf eines Leiters 15 durch den Trog 16 zu gestatten. Der mit Wasser gefüllte Trog büdet die eine Elektrode und der Leiter 15 a die andere Elektrode ernes Kapazitätsmeßgerätes, bei dem der Kapazitätswert durch die dielektrische Hülle 15 b bestimmt wird. Der Trog 16 und der Leiter 15 a, der an der Spritzmaschine oder an einer Trommel geerdet ist, von der er durch die Hobelvorrichtung 10 hindurchgeführt wird, befinden sich in einem Meßkreis 50, der z. B. einen Hochfrequenzoszillator enthalten kann, dessen Ausgangssignal einem Parallelresonanzkreis zugeführt wird, welcher als Kapazität die von dem Trog 16 dem Leiter 15 α, dem Dielektrikum des Wassers und der Hülle 15 b gebildete Kapazität enthält. The capacitive meter 13 includes a trough 16 which is equipped at its ends with suitable sockets to allow a conductor 15 to pass through the trough 16. The water-filled trough büdet one electrode and the conductor 15 a the other electrode ernes capacitance measuring device, in which the capacitance value is determined by the dielectric shell 15 b . The trough 16 and the conductor 15 a, which is grounded to the injection molding machine or to a drum, from which it is passed through the planing device 10, are located in a measuring circuit 50 which, for. B. may contain a high-frequency oscillator, the output signal of which is fed to a parallel resonance circuit, which contains the capacitance formed by the trough 16 the conductor 15 α, the dielectric of the water and the shell 15 b .
Ein solcher Kreis ist für Abweichungen der Resonanzfrequenz von der OsziUatorfrequenz empfindlich und kann dazu benutzt werden, ein Ausgangssignal zu erzeugen, daß eine Funktion von Änderungen des Dielektrikums ist.Such a circle is for deviations in the resonance frequency sensitive to the oscillator frequency and can be used to generate an output signal to produce that is a function of changes in the dielectric.
Das Ausgangssignal der Meßvorrichtung 50 wird, wie die Leitung 51 andeutet, dazu benutzt, einen Servomechanismus 52 zu betätigen, der die Leistungszufuhr über die Leitungen 53 zum Antriebsmotor 45 regelt. Die Verbindung 51 ist so angeordnet, daß eine Zunahme der Kapazität zwischem dem Trog 16 und dem Leiter 15 α, die eine Zunahme der kapazitiven Komponente der Dämpfung des isolierten Leiters 15 andeutet, den Motor 45 in einer solchen Richtung antreibt, daß der Ring 34 in Fig. 2 im Uhrzeigersinn gedreht wird und daher den Einstellteil 36 in Richtung auf den Ständer 25 zieht und die Schneidtiefe der Messer 12 verringert.The output signal of the measuring device 50, as indicated by the line 51, is used for a servomechanism 52 to be actuated, which regulates the power supply via the lines 53 to the drive motor 45. The connection 51 is arranged so that an increase in the capacity between the trough 16 and the Conductor 15 α, which indicates an increase in the capacitive component of the attenuation of the insulated conductor 15, drives the motor 45 in such a direction that the ring 34 rotates clockwise in FIG is and therefore pulls the adjusting part 36 in the direction of the stand 25 and the cutting depth of the Knife 12 reduced.
Beim Betrieb wird der isolierte Leiter 15 durch die Bohrung 27 des Schneidkopfes 11 und durch den Trog 16 mit Hilfe von Rollen 14 hindurchgezogen, während er genau geradlinig beim Abwickeln von einer Trommel oder von der Umspritzmaschine herkommend geführt wird. Der Motor 24 läuft dauernd und treibt den Schneidkopf 11 der Fig. 2 entgegen der Uhrzeigerrichtung an. Die Messer 12 hobeln daher die äußere Fläche der dielektrischen Hülle 15 & bis auf die Tiefe der Klingen 40 ab.In operation, the insulated conductor 15 is through the bore 27 of the cutting head 11 and through the trough 16 pulled through with the help of rollers 14 while being exactly straight when unwinding from a drum or coming from the overmolding machine. The motor 24 runs continuously and drives the Cutting head 11 of FIG. 2 counterclockwise. The knives 12 therefore plane the outer one Surface of the dielectric shell 15 & down to the depth of the blades 40.
Der Leiter 15 läuft durch den Trog 16, der wie erwähnt, mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit gefüllt ist, die eine hohe Dielektrizitätskonstante hat, so daß sie eine vernachlässigbare Wirkung im Vergleich mit der Dielektrizitätskonstante 15 b ergibt. In der Leitung 51 wird daher ein elektrisches Signal erzeugt, welches eine Funktion der Kapazität desjenigen Teiles der isolierten Hülle 15 b ist, der sich im Trog 16 befindet. Dieses Signal wird in der Servoeinrichtung 52 in der üblichen Weise mit einem Bezugssignal verglichen, welches im vorliegenden Fall so eingestellt ist, daß es das Signal in der Leitung 51 zu Null macht, wenn der Leiter 15 die gewünschte kapazitive Komponente der Dämpfung aufweist. Wenn daher die Messer zu tief einschneiden, oder wenn die Dielektrizitätskonstante der isolierenden Hülle 15 b von demThe conductor 15 runs through the trough 16 which, as mentioned, is filled with water or another liquid which has a high dielectric constant, so that it has a negligible effect in comparison with the dielectric constant 15 b . An electrical signal is therefore generated in the line 51, which is a function of the capacitance of that part of the insulated casing 15 b which is located in the trough 16. This signal is compared in the usual way with a reference signal in the servo device 52, which in the present case is set so that it makes the signal in the line 51 to zero when the conductor 15 has the desired capacitive component of the attenuation. Therefore, if the knife cut too deep, or if the dielectric constant of the insulating sheath 15 b of the
statistischen Durchschnittswert aus zunimmt, oder wenn der äußere Durchmeser des Leiters 15 a über den durchschnittlichen Wert hinaus zunimmt, dann wird die Servovorrichtung 52 betätigt und treibt den Motor 45 in einer solchen Richtung an, daß die Klingen 40 der Messer 12 sich von der Drehachse entfernen, bis das Signal in der Leitung 51 wieder gleich Null ist. Das Umgekehrte tritt ein, wenn das Signal 51 eine Abnahme der kapazitiven Komponente der Dämpfung des isolierten Leiters 15 anzeigt.statistical average value increases from, or when the outer diameter of the conductor 15 a over increases beyond the average value, the servo device 52 is actuated and drives the Motor 45 on in such a direction that the blades 40 of the knives 12 move away from the axis of rotation, until the signal in line 51 is zero again. The reverse occurs when the signal 51 a decrease in the capacitive component of the attenuation of the insulated conductor 15 indicates.
Als Beispiel für eine typische Arbeitsweise unter normalen Herstellungsbedingungen sei angegeben, daß der Durchmesser des Leiters 15« um ± 0,025 mm und die Dicke der Hülle 15 b um ± 0,150 mm schwanken kann. Diese kombinierten Schwankungen geben eine kapazitive Änderung in einem typischen Kabel 15 von etwa 1,0 %. Durch Verwendung des beschriebenen Rundhobelgerätes zur Regelung der Kapazität kann diese Änderung auch 0,05 %>, d. h. bis zur Meßgrenze, herabgesetzt werden.As an example of a typical method of operation under normal manufacturing conditions, it should be stated that the diameter of the conductor 15 " can vary by ± 0.025 mm and the thickness of the sheath 15 b by ± 0.150 mm. These combined fluctuations give a capacitive change in a typical cable 15 of about 1.0%. By using the described rotary planer to regulate the capacity, this change can also be reduced by 0.05%, ie up to the measuring limit.
Claims (2)
schweizerische Patentschrift Nr. 238 909;
französische Patentschriften Nr. 1115 624,
776;
britische Patentschrift Nr. 642 903.German Patent No. 839 663;
Swiss Patent No. 238 909;
French patents No. 1115 624,
776;
British Patent No. 642 903.
Deutsches Patent Nr. 1116 291.Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1116 291.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US65856257A | 1957-05-13 | 1957-05-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1149765B true DE1149765B (en) | 1963-06-06 |
Family
ID=22204867
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DES54685A Pending DE1149765B (en) | 1957-05-13 | 1957-08-08 | Device for manufacturing an insulated electrical conductor with constant capacitance |
Country Status (3)
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Also Published As
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| FR1182432A (en) | 1959-06-25 |
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