DE1574331A1

DE1574331A1 - Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln von zwei unabhaengig voneinander laufenden Materialbahnen

Info

Publication number: DE1574331A1
Application number: DE19671574331
Authority: DE
Inventors: Dalglish Herbert Francis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-10-07
Filing date: 1967-10-03
Publication date: 1971-07-08
Also published as: GB1194596A; SE332555B; FR1551085A; US3391876A

Description

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Tel. 77 89 Γ 6

Unser Zeichen: pob-da-11 Datum: 3· Oktober 1967

Herbert P. Dalglish, 284 Cherokee Avenue, Saint Paul, Minnesota 55 107, USA.

Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln von zwei unabhängig voneinander laufenden Materialbahnen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln von zwei unabhängig voneinander laufenden Materialbahnen, insbesondere eine Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln von zwei oder mehreren Materialbahnen auf einer bzw» von einer einzigen '/felle.

In vielen Fällen igt es erwünscht, In einer Maschine mehrere Materialbahnen gleichzeitig zu bewegen. Beispielsweise füllt im Mehrfarbendruckverfahren die zu bedruckende Materialbahn aus Papier oder Pappe oft nicht die ganze Arbeitsbreite der Druckinaa chine aus, so daß ein Teil der Arbeitsbreite der ImiokmaHchine nicht ausgenutzt wird. Man könnte zwar eine

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breite Pappbahn für die gleichzeitige Durchführung von zwei verschiedenen Druckaufträgen verwenden, doch werden für verschiedene Aufträge oft verschiedene Pappsorten benötigt. Ferner kommt es oft vor, daß verschiedene Materialbahnen gleichzeitig aufgewickelt werden sollen. Bisher mußte in diesen Jällen eine Rolle auf einer V/elle und die andere Rolle auf einer anderen Welle aufgewickelt werden, besonders wenn die Rollen verschiedene Durchmesser hatten; Y/enn beispielsweise das Material, z.B. die Pappe, der einen Bahn dicker ist als das der anderen, nimmt der Durchmesser der einen Rolle beim Aufwickeln stärker zu als der Durchmesser der anderen Rolle, so daß die beiden Rollen nicht mit derselben !Drehzahl mit Hilfe eines einzigen Wickelantriebes aufgewickelt werden können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Welle, auf die mehrere Materialbahnen aufgewickelt bzw* von der mehrere Materialbahnen abgewickelt werden können, wobei für die Rollen je ein eigener Antrieb oder eine eigene Reibungsbremse vorgesehen ist. Infolgedessen kann man Rollen von gleichem oder untersohiedlichem Durchmesser unbeschadet ihres Durohmesseruntersohiedes auf der Welle aufwickeln oder von ihr abwickeln.

Diese und weitere Aufgaben und die neuartigen Merkmale der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung und den Patentansprüchen hervor.

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Aus führung s"bei spie le der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. In diesen zeigt

Pig. 1 in Ansicht eine gelagerte Welle, die zwei Rollen aus Pappe oder einem anderen Material trägt und auf der swei katerialbahnen aufgewickelt werden aollen,

Pig. 2 die Anordnung nach Figo 1 in einer Seitenansicht,

Figo 3 im Schnitt eines der opannfntι er ^um Tragea einer Rolle,

Pig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Pig. 3,

Pig, 5 in Ansicht eine Wellenhalterung und eine Y/elle, die zwei Rollen trägt, von der zwei idaterialbahnen gleichzeitig

abgewickelt werden sollen,

Pig. 6 eine Seitenansicht der Anordnung nach Pig. 5,

Pig. 7 eines der die Rollen tragenden Spannfutter in einem Schnitt nach der Linie 7-7 in Pig. 5»

Pig. 8 das Spannfutter nach Pig. 7 in einer Seitenansicht von der Linie 8-8 in Pig. 7 gesehen,

Pig. 9 in einer Seitenansicht einen Aufklemmbund zum Verhindern einer Axialbewegung einer der Rollen,

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Fig. 10 in Ansicht eine Welle, die drei getrennte Rollen trägt, die einzeln auf die Welle aufgewickelt oder von ihr abgewickelt werden können,

Fig. 11 die Anordnung nach Fig. 10 in einer Seitenansicht,

Fig. 12 in Ansicht eines der Spannfutter der Anordnung nach Fig. 10 und 11,

Fig. 13 das Spannfutter nach Fig. 12 in einer Stirnansicht und

Fig. 14 in einem Schnitt ein Spannfutter, das am anderen Ende der Rolle verwendet wird als das Spannfutter nach Figo 12 und 13.

In Fig. 1 ist schematisch eine Aufhaspel zum Aufwickeln von zwei getrennten Materialbahnen auf einer einzigen ^eIIe gezeigt. Die Aufhaspel A besitzt zwei Ständer 10 und 11, die durch ein Verbindungsglied 12 in einem festen Abstand voneinander gehalten werden und zum Tragen einer Welle 13 dienen, die in geeigneten Lagern verschiebbar angeordnet ist. Eine Axialbewegung der Welle wird normalerweise durch geeignete, nicht gezeigte Mittel verhindert. Die Welle ist jedoch axialbewegbar, wenn dies zum Aufschieben und Entfernen von Rollen, beispielsweise 14 und 15 und von Kernhülsen 16, auf welche die Materialbahnen gewöhnlich aufgewickelt werden, erwünscht ist. Die Kernhülsen 16 sind oft starkwandige Hülsen aus Pappe oder dergleichen, können jedoch auch von Rohratücken aus Stahl oder einem anderen Material gebildet

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Die zum Tragen der Kernhüloen dienenden Spannfutter sind vorzugsweise von der in der II 3A-Pat ent schrift 3 263 938 angegebenen Art. Diese Patentschrift wurde am 2. August .1966 ausgegeben und trägt den Titel "Gore Clutch". Wie in den Figuren 3 und 4 schematisch dargestellt ist, können die Spannfutter 17 mit einem Kranz von in Winkelabständen voneinander angeordneten und zu der Achse des Spannfutters parallelen, im Querschnitt rechteckigen Nuten 19 versehen sein, in denen langgestreckte Stäbe 20 angeordnet sind, die einen allgemein dreieckigen Querschnitt haben. Diese Stäbe werden in den Nuten 19 durch ein elastisches, endloses Band 21 gehalten, das zwischen den Enden der dreieckigen Stäbe 20 angeordnete Kerben 22 und eine Umfangsnut 23 des Spannfutterkörpers durchsetzt. Zum Einsetzen des Spannfutters in das Ende einer Kernhülse 16 oder zum Herausnehmen des Spannfutters aua der Kernhülae werden die dreieckigen Stäbe 20 so angeordnet, daß jeder Stab mit einer zwischen einander benachbarten Seiten liegenden Kante ein wenig über den Umfang des Spannfutterkörpera vorsteht. Duroh eine Drehung zwischen dem Spannfutterkörper und der Kernhület werden dann die Stäbe in ihren Nuten go gekippt_t daß die vorher nur wenig von dem Spannfutterkörper vorstehende Kante der Stange weiter auswärts vorspringt, 00 daß sie fest an der Kernhülae angreift und diese auf dem Spannfutter drehfest hält.

Das in Fig. 3 gezeigte Spannfutter 17 für Kernhülatn beeitzt eine aus Stahl oder einem anderen geeigneten Material bestehende, zylindrische Hülse 241 in der die Nuten 19 in

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Winkelabständen voneinander angeordnet sind. Das eine Ende der Hülse 24 besitzt eine Hut 25 für die Aufnahme eines Hülsenlagers 26 aus Messing oder einem anderen geeigneten Material. Dieses Lager hat einen etwas kleineren Innendurchmesser als die Hülse 24. An ihrem entgegengesetzten Ende besitzt die Hülse 24 eine Nut 27, die das eine Ende 30 eines zweiten Lagers 29 aufnimmt. Das Lager 27 hat einen kurzen Lagerteil 31, der mit der Hülse 24 durchmessergleich ist und einen kurzen Fortsatz der Hülse 24 bildet. Am äußeren Ende des Lagers 29 ist dieses mit einem im Durchmesser etwas größeren Umfangsflansch 32 versehen. Durch diese Anordnung wird eine zur Achse des Spannfutters normale Lagerfläche geschaffen, die auf der Stirnfläche eines ähnlichen Spannfutters laufen kann, das auf der Welle 13 vorgesehen ist und eine andere Rolle trägt.

Die Kernhülsen können an ihrem äußeren Ende von je einem Spannfutter 34 getragen werden, wie es in Pig» 7 und 8 der Zeichnungen gezeigt ist. Das Spannfutter 34 besitzt eine aus Stahl oder einem anderen geeigneten Material bestehende Hülse 35, die eine zylindrische Au3en*antelflache hat, in der in Winkelabständen voneinander in Querschnitt reohteckige Nuten 36 ausgebildet sind. In diesen Bind allge»ein dreieckige Stäbe 37 gelagert, welohe 4ie zum Angriff an der Kernhülae 16 dienenden Zähne bilden. Die Zahnt 37 werden in ihrer Lage von einem endIo«en, elastischen Ring gehalten, der Quernuten 40 der Stäbe ode; Zahne 37 duroh§et«t und in einer Umfangsnut 41 des Spannfutterkörper» 35 liegt*

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Die Hülse 35 hat am einen Ende eine Innennut 42 zur Aufnahme eines Hülsenlagers 43. An ihrem anderen Ende ist die Hülse 35 einstückig mit einem Umfangsflansch 44 versehen, der sich an das Ende der Kernhülse 16 anlegt. An den Plansch 44 schließt eine Hut 45 an, die sich in den Körper des Spannfutters erstreckt und etwa ein Drittel des Flansches 44 von dem übrigen Teil des Spannfutterkörpers 35 trennt. Der Flansch 44 ist bei 46 auf einer Radialebene eingeschlitzt, die durch die Achse des Spannfutters geht. Der Schlitz 46 wird von einer Ausnehmung 47 geschnitten, deren Achse zu dem Schlitz 46 normal ist und die auf der einen Seite des Schlitzes '46 ein Gewinde 49 besitzt. Eine Klemmschraube durchsetzt den auf der entgegengesetzten Seite des Schlitzes 46 befindlichen Teil der Ausnehmung 47 und ist in das Gewinde 49 eingeschraubt. Infolge dieses Schlitzes 46 ist der Flansch 44 so biegsam und elastisch, daß die Klemmschraube 50 zum Festklemmen des Spannfutters auf der Welle 13 verwendet werden kann.

An seinem geflanschten Ende ist das Spannfutter 34 mit einer Innennut 51 versehen, die zur Aufnahme einer Lagerhülse aus Messing oder einem anderen geeigneten Lagerwerkstoff dient. Das Lager 52 kann einen Längsschlitz 53 haben, der mit dem Schlitz 46 fluchtet und es gestattet, durch Anziehen der Klemmschraube 50 die Lagerhülse etwas zusammenzudrücken oder im Durchmesser zu verkleinern.

Gemäß Fig. 1 trägt die Welle 13 zwei Spannfutter 17, die einander ihre hinteren Enden zukehren und in die Holle 14

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bzw. 15 eingreifen. In das andere Ende der Rolle 15 greift ein Spannfutter 34 ein, dessen Klemmschraube 50 so festgezogen wird, daß das Spannfutter drehfest auf der Welle 13 sitzt. In das äußere Ende der Rolle 14 greift ein ähnliches Spannfutter 34 ein, dessen Klemmschraube jedoch nicht so stark angezogen ist, daß dieses Spannfutter mit der Welle drehfest ist. Die Rolle H kann sich daher unabhängig von der Welle 13 drehen.

Zum Festhalten der Rollen auf der Welle 13 kann auf dieser ein Aufklemmbund 54, beispielsweise von der in Fig. 9 gezeigten Art, befestigt sein« Der Bund 54 ist bei 55 in einer Radialebene geteilt, die duroh die Achse des Bundes geht. Der Schlitz 55 wird von einer Ausnehmung 56 geschnitten, deren Achse zu den einander gegenüberliegenden Flächen des Schlitzes 55 normal ist. Durch einen Teil der Ausnehmung erstreckt sich eine Klemmeohraube 57, die in den auf der anderen Seite des Schlitzes 55 befindlichen Teil der Ausnehmung 56 geschraubt ist. Der Bund besitzt eine Kerbe 59 für die Aufnahme des Kopfes der Klemmschraube 57·

Gemäß Fig. 1 und 2 ist auf einem Ende der Welle 13 eine Riemenscheibe 60 montiert, die durch einen Riemen 63 mit einer Riemenscheibe 61 einer Antriebeeinheit 62 verbunden ist. Diese dient zum Antreiben der Welle 13 und der Rolle 15, die von den mit der Welle 13 drehfesten Spannfuttern getragen wird. Für den Außenantrieb der Rolle 14 ist eine Antriebseinheit 64 vorgesehen. Diese besitzt eine Welle 65, auf der eine Riemenscheibe 66 und ein Arm 67 montiert sind. Der Arm

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67 trägt eine leerlaufende Riemenscheibe 69. Auf einer parallelen Welle 71 ist eine dritte Riemenscheibe 70 montiert. Die Welle 65 ist mit einer Antriebsquelle verbunden. Um die Riemenscheiben 66, 69 und 70 läuft ein endloser Riemen 72 herum, der an dem Umfang der Rolle 14 angreift. Auf diese Weise kann der Rolle 14 an ihrer Außenseite ein Drehantrieb gegenüber der Welle 13 erteilt werden. Da die Außenantriebseinheit 64 an sich nicht neu ist, wird sie nicht ausführlich beschrieben.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die beiden auf ein und derselben Welle 13 montierten Rollen 14 und 15 gleichzeitig aufgewickelt werden können, und zwar die Rolle 15 mit Hilfe der Antriebseinheit 62, und die Rolle von außen mit Hilfe der Antriebseinheit 64. Die den Rollen erteilten Drehzahlen können dabei unterschiedlich sein. Wenn die beiden Materialbahnen beispielsweise mit derselben Geschwindigkeit laufen, können sie gleichzeitig auf die Rollen 14 und 15 aufgewickelt werden, auoh wenn diese beträchtlich unterschiedliche Durchmesser haben.

In den Figuren 5 und 6 der Zeichnungen ist eine Anordnung gezeigt, in der beim Abwickeln je einer Materialbahn von den beiden Rollen 74 und 75» die auf einer gemeinsamen Welle 76 montiert sind, auf die beiden Rollen einzeln Zugkräfte ausgeübt werden. Die Welle 76 ist drehbar in Ständern 77 und 79 gelagert. Die zum Bremsen der Drehung der Welle 76 erforderliche Reibung kann durch eine schematisch gezeigte Keibbremee 80 erzeugt werden. Das in das äußere

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Ende der Holle 75 eingreifende Spannfutter 34 ist drehfest auf der Welle 76 angeord^ fc, so daß durch Einstellen der Bremse die Zugkraft der von der Rolle 75 abgezogenen Materialbahn gewählt werden kann.

An den Ständern 77 und 79 sind zwei Tragstücke 81 befestigt, die eine zu der Welle 76 parallele Querwelle 82 tragen. An dem einen Ende der Welle 82 ist ein biegsames Band 83 verankert, das so lang ist, daß es die auf der Welle 76 befindliche Rolle 74 teilweise umschlingt. Das Band 83 wird durch Gewichte 84 oder andere, geeignete Mittel so straff gespannt, daß es auf den Umfang der Rolle 74 eine Reibung ausübt, die dem Drehen der Rolle entgegenwirkt. Man kann daher auf beide Rollen eine einzeln einstellbare Zugkraft ausüben_t die der Drehung der Rolle einen Widerstand entgegensetzt.

Die in den Figuren 10-14 gezeigte Anordnung erläutert, wie eine größere Anzahl von Rollen auf eine gemeinsame Welle gewickelt werden kann. Gemäß Fig. 10 besitzt eine Aufhaspel C zwei aufrechtstehende Ständer 85 und 86, die miteinander durch eine Plattform 87 verbunden sind. Die Ständer 85 und 86 tragen eine Welle 89, die in der Nähe ihres einen Endes mit einer Riemenscheibe 90 versehen ist. Diese ist durch einen Riemen 92 mit einer zweiten Riemenscheibe 91 verbunden. Die Riemenscheibe 91 ist ein Teil einer Antriebseinheit 93, die zum Drehen der Riemensaheibe 91 mit einer vorherbestimmten Drehzahl dient.

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Die Welle 89 trägt drei Rollen aus Pappe oder einem anderen geeigneten Material. Die Rolle 96 wird an ihrem äußeren Ende von einem Spannfutter 34 getragen, das in der beschriebenen Weise drehfest mit der Welle 89 verbunden ist. Das andere Ende der Rolle wird von einem Spannfutter 17 getragen, das an einem ähnlichen Spannfutter 17 in dem benachbarten Ende der Rolle 95 angreift. Das andere Ende der Rolle 95 wird von einem Spannfutter 97 der in Fig. 12 und 13 gezeigten Art getragen.

Das Spannfutter 97 entspricht im wesentlichen den vorstehend beschriebenen Spannfuttern, doch ist der Flansch 44 des Spannfutters 34 durch eine Riemenscheibe 99 ersetzt. Das Spannfutter 97 hat im größten Teil seiner länge eine zylindrische Außenmantelfläche, die in Winkelabständen mit Nuten versehen .ist, die zu .der Achse des Spannfutters parallel sind. Diese Nuten nehmen dreieckige Stäbe oder Zähne 101 auf, die durch endlose, elastische Bänder in der beschriebenen Weise festgehalten werden. In dem Körper des Spannfutters sind in der beschriebenen Weise Lagerhülsen 103 und 104 vorgesehen.

Gemäß Fig. 10 ist die Riemenscheibe 99 des in das Ende der Rolle 95 eingreifenden Spannfutters 97 durch einen Riemen 105 mit einer Riemenscheibe 106 einer Antriebseinheit 107 verbunden, die auf der Plattform 87 montiert ist. Infolgedessen kann die Rolle 95 unabhängig von den beiden anderen Rollen gedreht werden.

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Das innere Ende der Rolle 94 wird von einem Spannfutter 17 getragen, das dem vorstehend beschriebenen ähnelt. Das äußere Ende der Rolle 94 wird von einem Spannfutter 97 getragen, dessen Riemenscheibe 99 durch ein Band 109 mit einer Riemenscheibe 110 einer dritten Antriebseinheit 111 verbunden ist. Infolgedessen können alle auf der Welle angeordneten Rollen gleichzeitig mit geeigneten Drehzahlen aufgewickelt werden.

Fig. 14 zeigt eine abgeänderte Form eines Spannfutters, das dem Spannfutter 17 ähnelt. Das Spannfutter 112 besitzt eine langgestreckte Hülse 113, die eine allgemein zylindrische Außenmantelfläche besitzt, von der sich am einen Ende ein Flansch 114 auswärts erstreckt. Die Hülse 113 ist in Winkelabständen mit den Längsnuten 115 versehen, die auch in den vorstehend beschriebenen Spannfuttern vorhanden sind. An ihren Enden ist die Hülse mit Innennuten 118 und 116 zur Aufnahme von Lagerhüleen 117 und 119 versehen. Der Unterschied zwischen diesem Spannfutter undüem Spannfutter 17 besteht vor allem darin, daß der Flansch 114 nicht aus Messing, sondern aus Stahl oder dergleichen besteht und daher an seinem Ende keine Lagerfläche bildet. Dieses Spannfutter ist in der Herstellung etwas billiger als das Spannfutter 17 und kann in Fällen verwendet werden, in denen kein starker Längsschub auftritt.

In den Zeichnungen sind Rollen mit durohmeesergleiohen Kernhülsen dargestellt, doch kann man auch Rollen mit im Durohmesser verschiedenen Kernhülsen verwenden, wenn Spannfutter

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geeigneter Große vorhanden sind. Ferner wurde vorstehend die Einheit 64 als eine Antriebseinheit beschrieben, doch kann sie auch eine Einrichtung zum Ausüben einer Reibungskraft darstellen.

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Claims

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Patentansprüche :

• 1. Vorrichtung zum Auf- oder Abwickeln von zwei unabhängig voneinander laufenden Materialbahnen, gekennzeichnet durch eine Welle, die au<* einer im wesentlichen horizontalen Achse von einer Halterung getragen wird und ein erstes Paar von Spannfuttern trägt, die in einander entgegengesetzte Enden einer Rolle eingreifen, diese tragen können und mit Zähnen versehen sind, die an der Rolle angreifen können, um diese drehfest mit dem betreffenden Spannfutter zu verbinden, wobei ein Spannfutter des ersten Paares drehfest mit der Welle verbunden, und ein zweites Paar von Spannfuttern auf der Welle vorgesehen ist, die in einander entgegengesetzte Enden einer zweiten Rolle eingreifen und mit Zähnen versehen sind, die an der zweiten Rolle angreifen können, um diese drehfest mit dem betreffenden Spannfutter zu verbinden, ferner eine mit der Welle verbundene Einrichtung zur Beeinflussung der Drehbewegung der Welle und der ersten Rolle und eine am Umfang der zweiten Rolle angreifende Einrichtung zur Beeinflussung der Drehbewegung der zweiten Rolle.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfutter gegenüber der Welle axial unbeweglich sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bund vorgesehen ist, der eine axiale Bewegung der Spannfutter gegenüber der Welle verhindert.

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4c Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in das äußere Ende der erstgenannten Rolle eingreifende Spannfutter drehfest mit der Welle verbunden ist, die in die einander benachbarten inneren Enden der Rollen eingreifenden Spannfutter aneinanderliegen und an dem in das äußere Ende der zweiten Rolle eingreifenden Spannfutter ein Bund angreift, so daß die Rollen gegen eine Axialbewegung festgelegt sind.

5c Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Welle verbundene und die am Umfang der zweiten Rolle angreifende Beeinflussungseinriohtung je eine Antriebseinheit aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Welle verbundene und die am Umfang der zweiten Rolle angreifende Beeinflussungseinrichtung je eine Bremse aufweist, die einer Drehung der Welle bzw. der zweiten Rolle einen Widerstand entgegensetzt»

7» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die einander benachbarten inneren Enden der Rollen eingreifenden Spannfutter aneinanderliegen und mindestens eines dieser Spannfutter eine Lagerfläche hat, die das andere Spannfutter berührt.

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