DE2263866A1

DE2263866A1 - Druckvorrichtung mit abrollanschlag

Info

Publication number: DE2263866A1
Application number: DE2263866A
Authority: DE
Inventors: Jacques Roland Deproux
Original assignee: Societe Industrielle Honeywell Bull
Current assignee: Bull SA
Priority date: 1971-12-28
Filing date: 1972-12-28
Publication date: 1973-07-05
Also published as: FR2166511A5; US3838765A; GB1387148A

Description

Societe Industrielle
Honeywell Bull

9k, Avenue Gambetta
Paris 20e/Frankreich

Unser Zeichen: H 949

Druckvorrichtung mit Abrollanschlag

Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung mit Abrollanschlag, die insbesondere für Druckmaschinen mit linearem Typenträger oder mit Typentrommel bestimmt ist.

Druckmaschinen mit linearem Typenträger oder mit Typentrommel enthalten einen Schriftbildträger, vor dem der Typenträger vorbeiläuft, und eine Anschlageinheit mit Anschlagmotoren. Jeder dieser Motoren kann aufeinanderfolgend Anschlagimpulse mittels eines Anschlaghammers auf die Typen aufbringen.

Die Leistungen, die man von diesen Druckmaschinen fordert, nehmen mehr und mehr zu. So ist es häufig erforderlich, Druckgeschwindigkeiten von 1.000 bis 2.000 Zeilen pro Minute zu erreichen. Um derartige Leistungen zu erzielen,

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ist es notwendig, daß die Ablaufgeschwindigkeit des Typenträgers hoch ist. In bekannten Maschinen werden gewöhnlich Ablaufgeschwindigkeiten von etwa 5 bis 8 m/s erreicht.

Daraus ergeben sich bestimmte Nachteile. Der Typenträger hält während des Anschlags der Typen nicht an, sondern läuft mit großer Geschwindigkeit weiter. Wenn daher ein Anschlagmotor betätigt wird, ergibt sich beim entsprechenden Aufprall auf die gewählte Type eine nicht vernachlässigbare Reibungskraft, die zu der Ablaufgeschwindigkeit parallel ist und in der gleichen Richtung wie diese verläuft. Diese Kraft ist bestrebt, den Schriftbildträger merklich in der Bewegungsrichtung der Typen mitzunehmen; dies ist für die Druckqualität offensichtlich nachteilig.

Die Druckmaschinen mit linearem Typenträger, bei denen der Typenträger ein endloses Band ist, weisen aufgrund des besonderen Aufbaus dieses Typenträgers weitere Nachteile auf. Dieses endlose Band ist allgemein an einem Rand mit elastischen Typenträgerzungen versehen. Die Typen liegen an den IDnden dieser Zungen. Wenn daher eine Type den Stoß eines Druckharnmers erhält, verformt sich die die Type tragende Zunge, um es einer angeschlagenen Type zu ermöglichen, so lange gegenüber der entsprechenden Druckstelle zu bleiben, wie der Schlag des Hammers dauert.

Wenn man die Leistungen dieser Maschinen durch Erhöhung der Ablaufgeschwindißkeit (größer als 5 oder 6 m/s) erhöhen will, sind offensichtlich die Zungen nicht vernachlässigbaren Beanspruchungen unterworfen, und die häufige Wiederholung dieser Beanspruchungen führt zur Gefahr der Verminderung der Lebensdauer der Zungen.

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Da außerdem die Typenträgerzungen an einem Rand des Bandes befestigt sind, neigt das Band beim gleichzeitigen Anschlag mehrerer Typen dazu, eine S-Form anzunehmen. Dies führt zu einer Verminderung seiner Lebensdauer und außerdem zu einer Fehlausrichtung der gedruckten Typen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile unter Anwendung des Prinzips des Abrollanschlags durch schwingende Typen zu beseitigen.

Nach der Erfindung ist eine Druckvorrichtung mit einem Typenträger und einem Schriftbildträger, wobei der Typenträger an dem Schriftbildträger vorbeiläuft, und mit einer Anschlageinheit, die mittels Hämmern Anschlagimpulse aufbringen kann, wobei der Schriftbildträger beim Aufbringen der Impulse mit dem Typenträger in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Typenträger aus einem Element besteht, das wenigstens teilweise mit einem Material überzogen ist, das ein geringes Energierückgabevermögen hat, und das Schuhe trägt₅ von denen jeder wenigstens eine Type trägt und teilweise in dem Material derart eingespannt ist, daß er sich in seiner Einspannstelle beim Aufbringen eines Anschlagimpulses durch einen Hammer auf die von ihm getragene Type verstellen kann.

Vorteilhafterweise besteht dieses Material aus einem viskoelastischen Elastomer.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist das Typenträgerelement ein endloses Band, das auf zwei Rollen angeordnet ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Typenträgerelement eine zylindrische Trommel.

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Vorzugsweise sind die Schuhe einzeln in diesem Material eingespannt, das auf diesem Element aufgeklebt ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 7 beispielsweise erläutert. Es zeigt

Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Typenträgers für eine Druckvorrichtung gemäß der Erfindung,

Figur 2 vergrößert drei Ansichten eines Teils des in Fig. 1 dargestellten Trägers,

Figur 3 und 4 eine perspektivische Darstellung eines Typenträgerschuhs und der Dämpfungselemente, zwischen denen er angeordnet ist,

Figur 5 die Tatsache, daß die Austauschbarkeit der Typen leicht ist,

Figur 6 die verschiedenen Etappen der Arbeitsweise der Druckvorrichtung, deren Träger in Fig. 1 dargestellt ist, und

Figur 7 eine weitere Ausfuhrungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Beispiels eines Typenträgers für eine Druckvorrichtung eines Druckers gemäß der Erfindung. Dieser Träger ist ein endloses Band 1, das in der Druckmaschine auf zwei Rollen angeordnet ist. Diese sind nicht dargestellt, sondern nur durch ihre vertikalen Drehachsen Y Y' und Y₂ Y¹2 symbolisiert. Um das Verständnis dieser Figur zu erleichtern, ist nur ein Teil 2 des Bandes 1 mit seinen Typen dargestellt. Diese sind zur besseren Klarheit der

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Fig. 1 gegenüber diesem überdimensioniert dargestellt. Dieser Teil 2 ist in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab gezeigt. Fig. 2b ist eine Vorderansicht. Fig. 2adsfceiiQuerschnitt einer Type und eines sie tragenden Schuhs z.B. längs der Linie A-A.. Fig. 2c, die eine Draufsicht ist, stellt eine Teilansicht der Druckvorrichtung dar.

Der Teil 2 weist, wie auch die Fig. 1 und 2b zeigen, die Typenträgerschuhe 4 bis 7 und die entsprechenden Typen 8 bis 11, die viskoelastischen Dämpfungselemente 12 bis 17 und die Synchronisierungsöffnungen 18 bis 22 ebenso wie den metallischen Kern 23 des Typenträgers 1 auf. Zum besseren Verständnis der Erfindung sind ein Typenträgerschuh (5 bei dem gewählten Beispiel) und seine Type 9 in Fig. 3 perspektivisch dargestellt. Selbstverständlich sind alle Typenträgerschuhe identisch.

Aus Zweckmäßigkeitsgründen der Zeichnung ist nur eine Type pro Schuh gezeigt (siehe Fig. 2b, 3), selbstverständlich können auf den Trägerschuhen auch mehrere Typen, z.B. die einen über den anderen angeordnet sein.

In Fig. 2b ist anstelle des Typonträgerschuhs 3 die Lagestelle 3a gezeigt, innerhalb der dieser Schuh 3 zwischen den Dämpfungselementen 12 und 13 liegt. Jeder der Schuhe 3 bis 7 liegt zwischen zwei viskoelastischen Dämpfungselementen. Der Schuh 4 liegt somit Zwischen den beiden Dämpfungselementen 13 und 14 usw. Wenn das Typenträgerband 1 sich mit der Geschwindigkeit Vo in der durch den Pfeil (Fig. 2c) angegebenen Richtung bewegt, dann wird das Dämpfungselement 14 für den Schuh 4 als das vordere und das Dämpfungselement 13 als das hintere bezeichnet. In gleicher Weise ist für den Schuh 5 das Dämpfungselement 14 das hintere und das Dämpfungselement 15 das vordere usw. Diese viskoelastischen Dämpfungselemente können z.B. aus einem elastomeren Material her-

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gestellt und auf dem Metallkern 23 festgeklebt werden. Dann werden dJeAusiehratngen 3A, 4A, 5A usw. aus diesem Material ausgeschnitten. Die Dämpfungselemente müssen nicht unbedingt aus elastomerem Material hergestellt sein, sondern können aus jedem Material bestehen, das ein geringes Energierückgabevermögen hat. Aus offensichtlichen Zweckmäßigkeitsüberlegungen betrachtet man die Dämpfungselemente 12 bis 17 vom funktionellen Standpunkt als voneinander unabhängig, was auch ihr Verhalten in der Praxis beweist.

Fig. 2c zeigt die Schuhe 5, 6, 7 und die entsprechenden Typen 9, 10, 11 ebenso wie drei Anschlaghämmer 24, 25, 26, den Schriftbildträger 27 und das Farbband 28.

Die drei Anschlaghammer sind als gegenüber der Normalen zum Schriftbildträger 27 geneigt gezeigt.

Die Anschlaghämmer können selbstverständlich auch senkrecht zur Laufrichtung der Typen angeordnet sein.

Im Ruhezustand, wenn die Hämmer nicht auf die Typen schlagen, liegen die Flächen 41, 51, 61, 71 der Schuhe 4 bis 7 gegen ihre jeweils vorderen Dämpfungselemente 14 bis 17 an, während die Flächen 42 bis 72 ihre hinteren Dämpfungselemente nicht berühren. Wenn man daher z.B. die Schuhe 5 bis 7 betrachtet, die in Fig. 2c gezeigt sind, kann man sagen, daß sie von unten gesehen um einen Winkel α bezüglich den Normalen B₂ B₃, C- C₃, D_ D₃ zum Kern 23 des Trägers 1 geneigt sind, die durch die Punkte °5» ^6' °7 ^verlaufen·

Ein vorzugsweise festes Schmiermittel ist in jeden Raum eingebracht und wird darin zusammengedrückt, der zwischen jedem der Schuhe 5, 6, 7 usw. und den hinteren und vorderen Dämpfungselementen, d.h. 14 und 15, 15 und 16, 16 und 17 usw. freigelassen ist. Dieses Schmiermittel

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ermöglicht es jedem Schuh, leichter zwischen dem vor deren und dem hinteren Dämpfungselement zu schwingen, wenn die entsprechende Type an diesem Schuh von einem der Hämmeraagescüfegen wird. Dieses Schmiermittel erleichtert außerdem das Einsetzen der Typenträgerschuhe zwischen die Dämpfungselemente, wobei die verschiedenen Einsetzetappen in Fig. 5 gezeigt sind, in der der Schuh 5 überhaupt noch nicht eingesetzt, der Schuh 7 vollständig eingesetzt ist und der Schuh 6 eine Zwischenstellung einnimmt. Wie man aus dieser Figur auch ersehen kann, reicht eine Zange 29, die teilweise in unterbrochenen Linien gezeigt ist, um den Schuh 6 zwischen die Dämpfungselemente 15 und 16 zu stecken, wobei die Verdickung des Schuhs in seinem äußeren Teil (oben in der Figur) dann eine ausreichende Blockierung sicherstellt. Es ist ersichtlich, daß es leicht ist, einen der Typenträgerschuhe gegen einen anderen auszuwechseln. Wenn man den Schuhen und Dämpfungselementen eine andere Form verleiht, ist es auch möglich, die Schuhe von oben und nicht mehr von der Vorderseite her einzusetzen.

Die Arbeitsweise der Druckvorrichtung gemäß der Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt.

Man betrachtet z.B. den Schuh 6, sein vorderes Dämpfungselement 16 und sein hinteres Dämpfungselement 15 und nimmt an, daß z.B. der Hammer 25 durch seinen Anschlagmotor betätigt wuras und daß er einen Anschlagimpuls J liefert. Der Aufdruck der Type 11 kann in vier Phasen zerlegt werden; diese sind: Anfang - Mitte - Ende des Aufdrucks und schließlich Rückkehr des Schuhs 6 und seiner Type in seine Ausgangsstellung. Diese vier Phasen sind jeweils in den Fig. 6a, 6b, 6c, 6d dargestellt und werden im folgenden beschrieben.

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Erste Phase; Beginn des Aufdrucks (Fig. 6a). Diese Phase entspricht dem Beginn der Berührung des Farbbandes, t sei der Zeitpunkt, in dem diese Berührung beginnt. Man betrachtet eine Markierung Δ, die mit dem metallischen Kern 23 des Typenträgers 1 verbunden ist und nimmt an, daß diese Markierung gegenüber einer festen Markierung O liegt. Es wird angenommen, daß die Verstellgeschwindigkeit des Trägers V ist. Der Schuh 6 berührt sein vorderes Dämpfungselement 16 völlig und tangiert den metallischen Kern 23 des Bandes 1 im Punkt S.. Unter der Wirkung des Anschlagimpulses J , der durch den Hammer ausgeübt wird, wird durch diesen eine Kraft F im Berührungspunkt D der Type IO und des Bandes 28 aufgebracht. Diese Kraft ist relativ gering. Da jedoch der Abstand L zwischen dem Punkt S und dem Angriffspunkt dieser Kraft F groß ist, ist das Moment, das auf den Schuh 6 und die Type 10 in Richtung des Pfeils F. ausgeübt wird, groß und ermöglicht es, den anfänglichen Widerstand, der der Bewegung des Zeichenträgerschuhs € entgegenwirkt, wesentlich zu schwächen. Dieser setzt sich in Richtung des Pfeils F. in Bewegung, löst sich von seinem vorderen Dämpfungselement 16 und bewegt sich gegen das hintere Dämpfungselement 15, das, da es den Schuh 6 nur sehr partiell berührt, ihn nur gering bremst. Der Punkt D hinterlässt auf dem Farbband eine Spur D¹.

Zweite Phaste; Mittedes Aufdrucks (Fig. 6b). Der Typenträger ist «im eine Strecke vorgerückt, die gleich ε/2 bezüglich der festen Markierung 0 und derart ist, daß V · t — ε ,wobei t die Gesamtberührungszeit der Type und des Farbbandes beim Aufdruck ist. Es sei S₂ der Berührungspunkt des Schuhs mit dem Kern 23 (der in dieser Phase mit Δ zusammenfällt). M sei der Berührungspunkt des Farbbandes 28 mit der Type 11. Die Aufprallkraft F„, die in diesem Punkt aufgebracht wird, ist maximal, man stellt jedoch fest, daß der Hebelarm kleiner wird und daß dies zu einer Begrenzung der Zunahme des Moments führt,

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— Q —

Dieses Moment ist stets bestrebt, den Schuh 6 gegen das hintere Dämpfungselement 15 in Richtung des Pfeils F anzutreiben. Da die Berührungsfläche zwischen dem Schuh 6 und diesem Dämpfungselement größer ist als in der vorherigen Phase, ist die Abbremsung des Typenträgerschuhs größer. In der Fig. 6b ist die Anfangsstellung des hinteren Dämpfungselements 15 in gestrichelter Linie gezeigt (entsprechend der Phase 1).

Der Punkt M hinterläßt auf dem Farbband eine Spur M¹.

Dritte Phase; Ende des Aufdrucks (Fig. 6c). Diese Phase entspricht dem Ende der Berührung zwischen der Type 10 und dem Band 28. Die Markierung Δ des Trägers 1 ist um eine Strecke ε vorgerückt, die der Gesamtberührungszeit t" entspricht. S, sei der Berührungspunkt zwischen dem Schuh 6 und dem Kern 23 und F der Berührungspunkt zwischen der Type 10 und dem Band 28. Die Aufprallkraft F„ ist nun gering. Dagegen wird das hintere Dämpfungselement stark zusammengedrückt, die Abbremsung ist sehr kräftig und das Dämpfungselement reagiert heftig. Diese beiden zugleich bewirkten Zustände veranlassen die Rückkehr des Schuhs 6 gegen sein vorderes Dämpfungselement und begünstigen die schnelle Rückkehr in seine Anfangsstellung. Der Punkt F hinterläßt auf dem Farbband eine Spur F·„ Die Form des hinteren Dämpfungselements wird derart berechnet, daß die Abbremsung des Schuhs so wirksam wie möglich ist.

Vierte Phase: Rückkehr der Type in ihre Anfangsstellung (Fig. 6d).

Die Markierung D des Trägers 1 ist um eine Strecke

ε = V · t vorgerückt, wobei t als die Erholungs- zeit des Typenträgerschuhs bezeichnet wird. Der Schuh ist während dieser Phase nur den Beanspruchungen der

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Dämpfungselemente unterworfen. Von dem hinteren Dämpfungselement 15 abgestoßen und beschleunigt bewegt es sich gegen das vordere Dämpfungselement 16 mit einer stark verminderten Energie, die jedoch ausreicht, um dieses zusammenzudrücken. Nach einigen sehr kurzen Schwingungen geringer Amplitude stabilisiert sich der Schuh in seiner Ausgangsstellung (der der Phase 1). In Fig. 6d ist mit durchgehender Linie die Stellung des Schuhs 6 gezeigt, wenn er das vordere Dämpfungselement zusammendrückt. Die Form des vorderen Dämpfungselements ist derart berechnet, daß die Dämpfung des Elements 6 in einer minimalen Zeit erfolgt.

In der ersten und zweiten Phase ebenso wie in der dritten Phase werden die Dämpfungselemente 15 und 16 von dem SchrJi 6 relativ wenig beansprucht und zusammengedrückt. Die Gefahr einer Störung der benachbarten Typenträgerschuhe und damit eines Ubersprechens tritt damit nicht auf. In der dritten Phase dagegen (Ende des Aufdrucks) wird das Dämpfungselement 15 stark zusammengedrückt und es besteht die Gefahr der Störung des benachbarten Typenträgerschuhs. Aus diesem Grund wurden die Form und die Art der Dämpfungselemente besonders untersucht, um die Gefahren des Ubersprechens in dieser dritten Phase zu vermeiden.

Man sieht somit, daß bei einem Anschlagimpuls, der- von einem Hammer auf eine Type ausgeübt wird, der entsprechende Typenträgerschuh zwischen dem vorderen und dem hinteren Dämpfungselement schwingt und es der Type ermöglicht, ohne Reibung auf der Farbband-Schriftbildträgereinheit abzurollen, wodurch das Auftreten einer Reibung und damit eines Antriebs des Papiers verhindert und ein besserer Aufdruck sichergestellt wird.

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Die Erfindung ist auch auf Typentrommeldruckern anwendbar. Ein Typentrommeldrucker gemäß der Erfindung ist teilweise in Fig. 7 gezeigt. Fig. 7 ist eine Seitenansicht eines Querschnitts des Typenträgers 100, des Farbbandes 128, des Schriftbildträgers 127 und eines Hammers 125 (bei einer Seitenansicht sieht man nur einen einzigen Hammer). Diese Elemente sind alle in einer vertikalen Ebene gezeigt. Der Typenträger ist eine zylindrische, hohle Trommel, die sich mit einer gleichmässigen Geschwindigkeit V_m um eine horizontale, zur Ebene der Figur senkrechte und durch 0 gehende Achse dreht. Zur besseren Klarheit dieser Figur sind die Typenträgerschuhe 105, 106, 107, die viskoelastischen Dämpfungseleraente 114 bis 117 und der metallische Kern 123 der Walze 100 gegenüber den tatsächlichen Abmessungen der Walze überdimensioniert.,

Die Schuhe 105 bis 107 haben eine Form, die der der Schuhe 4 bis 7 entspricht, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt sind. Jeder Schuh ist zwischen zwei viskoelactischen Dämpfungselementen eingeschlossen. Somit ist der Schuh 105 zwischen den Dämpfungselementen 114 und eingeschlossen usw. Für den Schuh 105 ist das Dämpfungselemeiit 114 das hintere und das Dämpfungselement 115 das vordere. Für den Schuh 106 ist das Dämpfungselement das hintere und das Dämpfungselement 116 das vordere usw. Im Ruhezustand liegen die Flächen 151, 161, 171 der Schuhe 105 bis 107 gegen die jeweils vorderen Dämpfungselemente der Schuhe 115, 116, 117 an und die Flächen 152, 162, 172 berühren die hinteren Dämpfungselemente 114, 115, 116 nicht. Im Ruhezustand kann man sagen, daß die Schuhe 105 bis 107 von der Seite gesehen um einen Winkel α bezüglich der Normalen zum Kern 123 geneigt sind, die durch die Punkte 05, 06, 07 verlaufen. Der Typentrommeidrucker hat die gleiche Arbeitsweise wie die

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Druckmaschine mit linearem Träger, sie ergibt sich aus Fig. 6, wenn man diese Figur statt als Unteransicht als Seitenansicht betrachtet.

Die Erfindung ist selbstverständlich auf alle linearen Typenträger wie Ketten mit "Schiebeblöcken", Typenketten und als "timing belt" bezeichnete Typenbänder anwendbar. Sie ist außerdem auch auf drehbare Typenträger wie Typenräder oder Typenscheiben anwendbar.

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Claims

Patentansprüche

^Druckvorrichtung mit einem Typenträger und einem ^--' Schriftbildträger, wobei der Typenträger an dem Schriftbildträger vorbeiläuft, und mit einer Anschlageinheit, die mittels Hämmern Anschlagimpulse aufbringen kann, wobei der Schriftbildträger beim Aufbringen der Impulse mit dem Typenträger in- berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Typenträger aus einem Element besteht, das wenigstens teilweise mit einem Material überzogen ist, das ein geringes Energierückgabevermögen hat, und das Schuhe trägt, von denen „jeder wenigstens eine Type trägt und teilweise in dem Material derart eingespannt ist, daß er sich in seiner Einspannstelle beim Aufbringen eines Anschlagimpulses durch einen Hammer auf die von ihm getragene Type verstellen kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material viskoelasbisch ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein Elastomer ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3_S dadurch gekennzeichnet, daß das Material auf das Element angeklebt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schuhe einzeln in dem Material einspannbar sind.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Typenträgerelement ein endr-
loses metallisches Band ist, das auf zwei Rollen angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dai3 das Typenträgereleinent eine
zylindrische Trommel isx.

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