DE1912293A1

DE1912293A1 - Maschine zum Zufuehren und Anbringen von Klammern

Info

Publication number: DE1912293A1
Application number: DE19691912293
Authority: DE
Inventors: Jackson Boris A; Stepan Nalbantian; Benedette Remondino
Original assignee: U S Components Inc
Current assignee: U S Components Inc
Priority date: 1969-03-11
Filing date: 1969-03-11
Publication date: 1970-09-24
Also published as: GB1259969A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

8 MÜNCHEN 2. HILBLESTRASSE 2O

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 8 München 2, HilblestroBa M Ihr Zeichen Unser Zeichen VT/Kr 18211 Datum .H- Μ§ΓΖ 1969

Anwaltsakten Nr. 18 211

UoS. Components, Jnc. Broux, New York / USA

Maschine zum Zuführen und Anbringen von Klammern.

Die.Erfindung betrifft eine Maschine zum Zuführen und Anbringen von Klammern. Die Erfindung kann auf jedem Gebiet angewendet werden, auf welchem G-förmige Klammern benutzt werden, insbesondere da, wo C-förmige Klammern von relativ kleinen Abmessungen bisher von Hand gehandhabt und angebracht

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werden. Ein Beispiel ist das Gebiet von elektrischen Verbindungsklemmen von dem Mehrkontakt-Typ.

Der Stand der Technik, der nach Kenntnis der Anmelder der Erfindung am nächsten kommt, sind die folgenden USA-Patente:
2 790 534 3 084 780

2 858 008 3 114 448

3 031 060 3 125 208

Die Erfindung umfaßt die folgenden wichtigen Beatandteile, die mechanisch und funktionell untereinander verbunden sind, um eine Vielzahl von C-förmigen Klammern aus einer Vorratemenge regellos geordneter Klammern zu transportieren, sie in bezug zueinander auszurichten, sie in bezug auf das Werkstück umzulenken und sie dann an ä.en Werketückelementen zu befestigen: Einen schwingenden Füllbehälter, der einen Vorrat von O-förmigen Klammern enthält und die-P selben in regelloser Ordnung einer Austragetation zuführt, eine schwingende wendeiförmige Führungsschiene, die die C-förmigen Klammern aufnimmt und ausrichtet und dieselben dann in bezug auf das Werkstück umlenkt, und ein Werkzeug, das einzeln an den C-förmigen Klammern angreift und sie an den einzelnen Werkstückelementen befestigt.

Der schwingende Füllbehälter führt die C-förmigen Klammern

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in regelloser Ordnung der Austragstation zu. Gemäß dem Wahrscheinlichkeitsgesetz gelangen einige dieser Klammern auf die Führungsschiene und die übrigen fallen in den Füllbehälter zurück. Der Fluß von regellos geordneten C-förmigen Klammern ist jedoch ausreichend, um eine relativ kontinuierliche Überführung der Klammern auf die Führungsschiene zu gewährleisten. Die Führungsschiene richtet die Klammern in bezug aufeinander aus. Die wendeiförmige Gestalt ermöglicht es der Führungsschiene, die Lage der Klammer so umzukehren, daß sie den" Werkstückelementen in richtiger Orientierung für den Befestigungsvorgang zugeführt werden können« Die wendeiförmige Führungsschiene selbst ist ebenfalls ein schwingendes Element. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die wendeiförmige Führungsschiene mit dem schwingenden Füllbehälter mechanisch verbunden.und leitet ihre, schwingende Bewegung von demselben ab. Es ist gerade diese schwingende Bewegung, die es der-.weiidelförmigen Führungsschiene ermöglicht, die Klammern,-ausgerichtet, von dem.jschwingenden Füllbehälter dem Werkzeug zuzuführen. In der bevorzugten Form der Erfindung ist. das Werkzeug ein durch einen Elektromagneten betätigter Ausstoßer» der die Klammern einzeln erfaßt und sie auf das Werkstück drückt. Es handelt sich hierbei um eine durch einen Schalter ausgelöste und von Hand oder durch ein Pedal gesteuerte Hin- und Herbewegung. _: . _i; ,■.-.

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Fig. 1 ist eine perspektivische Gesamtansicht der Maschine vor deren einer Anschlußklemme auf der Grundplatte der Maschine vor deren Bewegung in die Lage zur Befestigung der Klammern;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den schwingenden Füllbehälter nach Fig. 1, die einen !Teil der mit demselben verbundenen schwingenden Führungsschiene zeigt;

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der schwingenden Führungsschiene, die die wendeiförmige Krümmung derselben zeigt; ·

Fig. 4 ist eine teilweise geschnittene Teilansicht im

vergrößerten Maßstab, die zeigt, wie die Führungs— wchiene an dem schwingenden Füllbehälter befestigt ψ ist, um C-förmige Klammern aus demselben aufzunehmen;

Fig. 5 1st eine Draufsicht auf das Werkzeug zur Befestigung der Klammern nach Fig. 1, wobei die Führungsschiene darin im Horizontalschnitt gezeigt ist; - ■ ,

Fig. 6 ist ein Vertikalschnitt, längs der Linie 6-6 in Fig. 5 in vergrößertem Maßstab, wobei das durch

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einen Elektromagneten betätigte Werkzeug in zurückgezogener lage gezeigt ist;

Fig. 7 ist ein Schnitt ähnlich dem in Pig. 6, der das durch einen Elektromagneten betätigte Werkzeug in der Befestigungsstellung zeigt;

Fig. 8 ist ein Teilhorizontalschnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 6 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 9 ist ein Seilhorizontalschnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 7 in vergrößertem Maßstab;

Fig.10 ist ein Seilschnitt längs der Linie lo-lo in Fig.4 in vergrößertem Maßstab;

Fig.11 ist ein weiterer Schnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 3;

Fig.12 ist ein weiterer Schnitt längs der Linie 12-12 in Mg.3;

Fig.13 ist eine Draufsicht auf eine 0-förmige Klammer in vergrößertem Maßstab, die ein Beispiel der vielen Arten von O-förmigen Klammern darstellt, auf die sich die Erfindung bezieht«

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Wie in Pig. 1 gezeigt, umfaßt -eins nach den Grundsätzen der Erfindung gebaute Maschine 10 ©inen schwingenden Füllbehälter 12, eine schwingende wendelförmige Führungsschiene 14, ein durch einen Elektromagneten betätigtes Werkzeug 16 und eine Grundplatte 18, die den Füllbehälter, die Führungsschiene und das Werkzeug wie auch das Werkstück 20 trägt. ' In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung führt die Maschine C-förmige Klammern 22 aus dem Füllbehälter auf der Führungsschiene dem Werkzeug zu, welches diese Klammern an elektrische Verbxndungsklemmen 24 auf der Anschlußklemme 26 anbringt. Diese elektrischen Verbindungsklemmen stellen das oben erwähnte ."Werkstück" dar. Die C-förmigen Klammern 22 weisen verschiedene Größen und Formen auf| einige davon haben einen Außendurchmesser von weniger als 3 mm und die Dicke einer Waffel. Sie sind äußerst schwer ■ von Hand zu handhaben und Pinzetten sowie Vergrößerungsgläser werden häufig in diesem Zusammenhang benutzt. Die | Befestigung der G-förmigen Klammern von derart winziger Größe auf elektrischen Verbindungsklemmen von der in -Fig.l gezeigten Art ist ein mühsamer zeit- und nervenraubender Vorgang, wenn er von Hand durchgeführt wird. Das Ziel der Erfindung dieser Maschine war es, das Montagepersonal von dieser Arbeit au entlasten«

Der schwingende Füllbehälter 12 kann von herkömmlicher

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Konstruktion sein und ist mit einer inneren wendeiförmigen Rampe 30 versehen. Die Schwingungen des Füllbehälters "bewirken, daß die C-förmigen Klammern sich auf der wendeiförmigen Rampe 30 nach oben bewegen, bis sie die Austragstation D erreichen. In diesem Punkt ist die schwingende wendeiförmige Führungsschiene 14 an den schwingenden Füllbehälter angeschlossen.

Man beachte, daß die schwingende Führungsschiene mit ihrem oberen Ende zu dem schwingenden Füllbehälter an der Austragstation D befestigt ist. Einige der C-förmigen Klammern fädeln sich wahllos auf das Ende der schwingenden Führungsschiene ein. Die Schwingungen der Führungsschiene bewirken, daß sich die Klammern längs der Schiene bewegen und dann auf dieser in Richtung der Pfeile 32 in Figs. 3 und 4 herabgleiten.

Es sei nun vermerkt, daß die Führungsschiene verschiedene Querschnittsformen über ihre Länge aufweist. In dem Punkt, in welchem die Führungsschiene zu dem schwingenden Füllbehälter befestigt ist, hat die Führungsschiene eine einfache rechteckige Querschnittsform mit einem etwas dickeren Unterteil 40. Dies ist in Fig. 10 klar gezeigt. Außerdem ist ein rechteckiger Ausschnitt 42 anschließend an der Verbindungslinie der Führungsschiene mit dem schwingenden

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Füllbehälter vorgesehen, wodurch ein relativ schmaler oberer Schienenteil 44 und ein relativ breiter unterer . Schienenteil 46 gebildet wird. Diese Konstruktion erleichtert das Einfädeln der C-förmigen Klammern auf die Führungsschiene. Viele C-förmige Klammern gelangen nicht auf die Führungsschiene oder fallen von der Führungsschiene herunter, bevor sie voll auf derselben eingefädelt sind. ^ Die öffnung 42 kann in solchem Falle als ein Fenster dienen, durch welches die nichteingefadelten G-förmigen Klammern in den Füllbehälter zurückfallen können.

Die Einrichtung zur Befestigung der Führungsschiene an dem Füllbehälter ist am besten in Fig. 4 und 10 gezeigt. Man beachte, daß der untere Seil 46 der Führungsschiene durch einen Klemmblock 50 mit Hilfe von Schrauben 52 an dem Füllbehälter 12 befestigt ist. Die Schulter in dem unteren Teil der Führungsschiene dient zum Festkeilen der w Führungsschiene an dem Füllbehälter, um die Führungsschiene mit größter Genauigkeit in bezug auf das Austragende der Rampe 30 des schwingenden Füllbehälters auszurichten. Dadurch wird ein kontinuierlicher ununterbrochener tibergang zwischen der Füllbehälterrampe und dem oberen Teil 44 der Führungsschiene geschaffen.

Die Art und Weise, in welcher sich die C-förmigen Klammern

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auf die Führungsschiene einfädeln ist in Fig. 4, 10, 11 und 12 gezeigt. Die als Beispiel gezeigte 0-förmige Klammer 22" (Fig.13) besitzt mehrere klar abgegrenzte Innenkanten und Ecken, die als Auflageflächen in bezug auf die Führungsschiene dienen können. Die 0-förmige Klammer 22 ist im einzelnen mit drei nach innen vorstehenden Kanten 22a, 22c und 22d versehen, die konzentrisch verlaufen. Die gewölbte Kante 22a liegt gegenüber der Öffnung 22b der Klammer und die anderen zwei gewölbten Klammern flankieren diese Öffnung.

Ecken 22e und 22f, die die Enden der gewölbten Kante 22a begrenzen, liegen in einer Ebene, die parallel zu einer Ebene verläuft, in welcher die in einer Linie liegenden Schultern 22g und 22h auf den oberen Enden der gewölbten Kanten 22c und 22e liegen. Ecken 22i und 22;) an den unteren Enden der gewölbten Kanten 22c und 22d begrenzen den schmalen Hals der Öffnung 22b der Klammer.

Wenn sich die Klammern auf den oberen Teil 44- der Führungsschiene einfädeln, so gleitet die gewölbte Kante 22 auf der oberen Kante 44a der Führungsschiene. Es ist ein ausreichender freier Raum zwischen den anderen Innenflächen der Klammer und den anderen Außenflächen des Teiles 44 vorhanden, um zu gestatten, daß die Klammer in Querrichtung

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auf dem Teil 44 gleitet oder hin-und herschwingt, um einen stabilen Sitz auf demselben zu erreichen-,-Dies ist ein Teil des Elnfädelungsvorganges.

Bei der Bewegung def Klammern entlang der Pührungsschiene erfolgt ein stufenweises Ausrichten der Klammern auf der Führungsschiene. Dies wird durch Schließen der Öffnung 42 und durch Vergrösserung - d. h« Verbreiterung - des oberen Teiles 44 der Führungsschiene zu einem Wulst bewirkt. Dieser Wulst hat eine relativ breite obere Fläche 54a, die als ein Auflager in bezug auf die inneren Ecken 22e und 22f der Klammer dient. Der Wulst ist nun zu breit, um durch die Öffnung 22b hindurchzugehen und folglich dient der Steg 54b ■ unter dem Wulst als eine stabilisierende Auflagefläche zwischen den inneren Punkten 22i und 22j der Klammer. Es bleibt aber ein ausreichender freier Raum zwischen den anderen inneren Teilen der Klammer und den anderen Außenteilen des Wulstes 54» um die Bewegung der Klammer entlang der Führungsschiene zu erleichtern. Zu dem Zeitpunkt, in dem mehrere Klammern diesen Teil der Führungsschiene, der in Fig. 11 dargestellt ist, erreichen, sind dieselben trotzdem vollständig zueinander ausgerichtet.

Wenn die Klammern das unterste Ende der Führungsschiene erreichen, wo sie an dem Werkstück angebracht werden sollen,

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ist es wichtig, daß sie sowohl in bezug auf das Werkstück als auch in bezug auf das Werkzeug, das sie auf das Werkstück befestigt, genau ausgerichtet sind. Dies wird bewirkt durch eine fortschreitende Veränderung der Form des relativ abgerundeten Wulstes 54, wie er in Fig.11 gezeigt ist, zu dem in Fig. 12 gezeigten rechteckigen Wulst 56. In dem in Fig. 12 gezeigten Punkt haben der Wulst und sein Steg 56b, aus welchen die Führungsschiene besteht, T-Profil, wobei die obere Fläche 56a des Quergliedes des "T" mit den Ecken 22e und 22f der Klammer in Berührung steht und die unteren Flächen 56c vuul· 56d des Quergliedes des "T" an den Schultern 22g und 22h der Klammer angreifen. Die Punkte 22i und 22j der Klammer greifen an den gegenüberliegenden Seiten des Schaftes 56b an. Die Klammern sind nun für den nächsten Arbeitsgang sehr genau ausgerichtet und orientiert.

Das untere Ende der Führungsschiene ist mit Hilfe einer Schraube 62 an einem Block 60 des Werkzeugaggregates 16 befestigt. Der Block 60 und andere Gehäuseteile des Werkzeugs. 16 sind mit Hilfe von Schrauben 64 oder anderen geeigneten Befestigungsmitteln auf der Grundplatte 18 befestigt. Sobald das untere Ende der Führungsschiene an dem Werkzeugblock festgeklemmt ist, ist die Führungsschiene in bezug auf das Werkzeug, das die Klammern auf das Werk-

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stück befestigt, genau fixiert. ·

Das Werkzeug umfaßt eine Klinge 66, die an einer Stange 68 auf einer Buchse 70 befestigt oder mit dieser einstückig ausgebildet ist. Die Buchse ist mit Hilfe eines Schraubenschaftes 72 auf dem Tauchkern 74 eines Elektromagneten 76 einstellbar befestigt. Die Buchse 70 läuft innerhalb einer Manschette 78 im Block 80 des Werkzeugs und die Stange 68 ™ läuft innerhalb eines Kanals 82, der zwischen dem Block 84 und der Platte 86 des Werkzeugs gebildet ist. Die Klinge bewegt sich in einem engeren Kanal, der zwischen einer Erweiterung des Blocks 84 und der Platte 86 ausgebildet ist. Die Dicke der Klinge 66 entspricht der Dicke der einzelnen 0-förmigen Klammern 22.

Beim Betrieb dieser Vorrichtung werden die C-förmigen Klammern von dem unteren Ende der Führungsschiene 14 zu- h geführt. Zwischen dem unteren Ende der Führungsschiene und der Platte 86 ist ein Raum 90, der den Durchgang von nur . jeweils einer C-förmigen Klammer gestattet. Da die Klinge 66 die gleiche Dicke hat wie eine einzelne C-förmige Klammer, gestattet der Raum 90 selbstverständlich auch den Durchgang dieser Klinge.

Aus den Fig. 8 und 9 ist zu ersehen, daß sich der Werkzeug-,

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block 84 zu relativ schmalen Abmessungen verjüngt und daß er auf seinem verjüngten Ende mit einem im allgemeinen V-förmigen Aufnahme eins clinitt 86 versehen ist. Dieser V-förmige Aufnahmeeinschnitt nimmt eine Verbindungsklemme 24 auf und zentriert dieselbe. Aus Pig. 8 ersieht man, daß das vordere Ende der Klinge 66 abgerundet ist, um den runden Außenumfang der C-förmigen Klammer 22 zu erfassen. Dies trägt zum Zentrieren der C-förmigen Klammer bei, wenn die Klinge sie erfaßt, wie in Fig. 8 gezeigt, und sie dann in Eingriff mit der Verbindungsklemme 24 drückt, wie in Fig. 9 gezeigt.

Die vorausgehende Beschreibung stellt nur ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar. Es versteht sich von selbst , daß diese bevorzugte Ausführungsform abgewandelt werden kann und daß andere Formen innerhalb des breiten Umfanges der Erfindung und der anschließenden Ansprüche geschaffen werden können. So zum Beispiel ist die in der Zeichnung gezeigte besondere Art des Füllbehälters für die Erfindung nicht ausschlaggebend. Es können andere Behälterarten benutzt werden. Auch das gezeigte besondere Befestigungswerkzeug ist nicht ausschlaggebend. Andere Befestigungswerkzeuge können mit gleichem Vorteil verwendet werden. Die besondere wendeiförmige Ausbildung der Führungsschiene, wie sie in der Zeichnung gezeigt ist,

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ist ebenfalls nicht ausschlaggebend, da andere wendelartige Formen in Verbindung mit anderen Anordnungen der Bestandteile gemäß der Erfindung benutzt werden können. So zum Beispiel kann das Werkstück dem BefestigungsweBkzeug in • einer vertikalen statt einer horizontalen Richtung zugeführt werden» Dies könnte eine andere wendelartige Form der Führungsschiene und eine andere Orientierung der G-förmigen Klammern erfordern.

Die Erfindung schafft also eine Maschine, die C-förmige Klammern aus einem Füllbehälter zu einer schwingenden wendeiförmigen Führungsschiene und dann zu einem Befestigungswerkzeug zuführt, wobei die Führungsschiene zunächst die O-förmigen Klammern in bezug zueinander ausrichtet und dann dieselben in die Anbringstellung in bezug auf das Werkstück umlenkt und wobei ferner das Befestigungswerkzeug die ausgerichteten und umgelenkten C-förmigen Klam-P mern an den einzelnen Werkstückelementen befestigt.

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Claims

Ansprüche

1. ) Maschine zum Zuführen und Befestigen von C-fönnigen Klammern oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Füllbehälter besitzt, daß sie ein Befestigungswerk-· zeug hat, und daß sie eine von dem Püllbehälter zu dem Werkzeug führende schwingende Führungsschiene aufweist, durch welche C-förmige Klammern von dem Püllbehälter dem Werkzeug zum Befestigen zugeführt v/erden.

2. Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Püllbehälter schwingt und seine Schwingungen auf die Führungsschiene überträgt.

3. Maschine gemäß Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß der schwingende Füllbehälter die C-förmigen Klammern in vertikaler Ausrichtung mit der offenen Seite nach unten der schwingenden Führungsschiene zuführt, wobei die schwingende Führungsschiene wendelförmig geformt ist, um die Lage der C-förmigen Klammern zu verändern und sie dem Befestigungswerkzeug in horizontaler Ausrichtung mit der offenen Seite nach vorn zuzuführen.

4. Maschine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene mit einer sich allmählich verändernden

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Querschnittsform und mit Abmessungen ausgebildet ist, die \ sich nach und nach der Innenform und den Innenabmessungen der C-förmigen Klammern nähern.

5. Maschine gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeende der Führungsschiene relativ kleine Abmessungen aufweist, um genügend freien Raum zwischen ihren Auflageflächen und den Auflageflächen der C-förmigen Klammern zu schaffen und somit die Bewegung der C-förmigen Klammern auf die Führungeschiene zu erleichtern.

6. Maschine gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Klammer tragende Teil des Aufnahmeendes der Führungsschiene einen rechteckigen Querschnitt mit verkleinerten vertikalen und horizontalen Abmessungen hat, um die C-förmigen Klammern mit einem losen Sitz aufzunehmen, wodurch die Klammern auf die Führungsschiene fallen können und sich relativ Zueinander ausrichten können.

7. Maschine gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Klammer tragende Teil des Austragendes der Führungsschiene eine T-förmige Querschnittsgestalt hat, um-mehrere Auflageflächen zu schaffen, die den inneren Auflageflächen der Klammern entsprechen und an dieselben angreifen, wodurch die Klammern relativ zueinander genau ausgerichtet und relativ zu dem Werkstück genau orientiert werden.

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8. Maschine gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Klammern tragende Teil der Führungsschiene zwischen deren rechteckigen und T-förmigen Querschnittsausbildung mit einem abgerundeten Wulst versehen ist, der eine Vielzahl von Auflageflächen aufweist, um an den inneren Auflageflächen der Klammern anzugreifen und dieselben zueinander auszurichten.

9. Maschine gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das

Befestigungswerkzeug ein Element zum Einstellen des Werkstückes hat, daß es eine Gleitbahn für die Klammern zwischen dem Austragende der Führungsschiene und dem Element zum Einstellen des Werkstückes besitzt, und daß es eine an die Klammer angreifende Klinge hat, die sich in der Gleitbahn zu dem Element zur Einstellung des Werkstücks . und von diesem fort hin-und herbewegt, wodurch die Klammern einzeln in Klammereingriff mit dem Werkstück durch die Klinge bewegt werden.

10. Maschine gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektromagnet mit der an die Klammer angreifenden Klinge verbunden ist, um dieselbe nach vorne zum Angreifen an die Klammer und zur Befestigung derselben vorzuschieben und sie für einen neuen Zyklus zurückzuziehen.

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