DE2704869A1

DE2704869A1 - Pneumatische schaltungsanordnung

Info

Publication number: DE2704869A1
Application number: DE19772704869
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Ruedle; Kurt Dipl Ing Stoll
Original assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Current assignee: Festo Maschinenfabrik Gottlieb Stoll Firma
Priority date: 1977-02-05
Filing date: 1977-02-05
Publication date: 1978-08-10
Also published as: SE7801285L; DE2704869C3; JPS53105690A; IT1092407B; DE2704869B2; US4181141A; FR2379719A1; SE434080B; IT7819944A0; GB1599096A; FR2379719B1; JPS627562B2

Description

D 5445 - fuki

21. ι. 1977

Festo-rlaschinenf abrik Gottlieb Stoll, 73oo Esslingen

Pneumatische Schaltungsanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Schaltungsanordnung, insbesondere in Form einer Taktkette, mit logische Verknüpfungsglieder, wie UND-, ODER-Glieder oder dergleichen, Speicher, und/oder dergleichen enthaltenden Taktstufen.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DT-OS 21 4-9 189 bekannt geworden. Diese bekannte pneumatische

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Schaltungsanordnung ist im allgemeinen gesondert für eine bestimmte Funktion aufgebaut und gesondert zusammengeschaltet. Dies ist nicht nur für den i'all der Konstruktion einer neuen Steuerungsanordnung sondern auch für den i'all, daß bei einer vorhandenen Steuerungsanordnung eines oder mehrere der Elemente ausfallen, relativ aufwendig und daher teuer.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine pneumatische Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die aus einzelnen Bausteinen besteht, die in einfacher Weise ausgewechselt und die zum Erreichen einer bestimmten Steuerung in nahezu beliebiger Anzahl entsprechend zusammengeschaltet werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß jede Taktstufe als ein Baustein ausgebildet ist, der eine Logikplatte, in die die Verknüpfungsglieder integriert sind, eine Anschlußplatte mit Zuleitungen, über die die Logikplattmmiteinander und mit externe Pneumatikanschlüsse besitzenden Eingangs- und Ausgangsbausteinen vei.bi:idbar sind, und eine aus einem serienmäßigen Impulsventil bestehenden Speicher aufweist, und daß pro Taktbaustein je eine Anschlußplatte, eine Logikplatte und ein Speicher druckdicht aufeinander gesetzt sind.

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Durch die Integration der Verknüpfungsglieder in die Logikplatte ist ein schnelles Austauschen der jesamten Logikplafcte bei fehlern oaer einest sonstigen Versagen ohne größeren Aufwand möglich. l);:i die einzelnen Platten nur auieinandergesetzt sind, isr dar; Austauschen auch ο line Lösen einer /erschlauchun_; euer dergleichen V'erLinaua;selemente möglich, irurch aie !-löslichkeit des Einzelaustausches von Speicher- luici Logikplatte ist die Wartung der erfindungsgenäßen Schaltun^sanutdnun^ eini'ach und billig;; sie kann darüber hinaus in beliebiger "Weise erweitert werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist zwischen der Arischlußplatte und der Logikplatte eine Dichtung auswechselbar angeordnet, deren Ausnehmungen die interne Schaltung aes Takttausteines bestimmt. Auf diese Weise ist es möglich, mit ein und derselben Logikplatte und der darunter befindlichen Anschlußplatte beispielsweise zweierlei Schaltungen innerhalb des Taktbausteines zu erreichen. Per Austausch der Dichtung gegen eine andere ist insbesondere für den Taktbaustein der letzten Stufe von Vorteil, wenn iaan erreichen will, daß der Baustein der letzten 'Taktstufe nicht ohne weiteres bzw. nur bei Vornahme eines zusätzlichen Impulses die erste Stufe der Taktkette von neuem setzt bzw. vorbereitet. Es ist also insbesondere möglich, den Taktbaustein

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durch einfaches Austauschen der Dichtung mit einer Wiederhol sperre su versehen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung vorliegender Erfindung sind die Anschlußplatten und/oder die Eingangsund Ausgangsplatten über Dichtstopfen miteinander verbindbar, die in die miteinander flüchtenden Enden der betreffenden Zuleitungsabsclmitte druckdicht einsteckbar sind. Dadurch wird die Montage und auch das Auswechseln von Einselteilen weiter wesentlich vereinfacht und es ist darüber hinaus eine sehr billige und individuelle Verbindung der einzelnen Zuleitungsabschnitte geschaffen.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausjührungsbeispieles näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht in auseinandergezogenem Zustand der baulichen Ausbildung einer Schaltungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, wobei außer den Eingangs- und Ausgangsplatten nur eine einzige Taktstufe der Taktkette dargestellt ist,

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x^:'i{_:. 2 den Schaltplan einer mit mehreren Taktstufen versehenen Schaltungsanordnung gemäß dem Ausiührungsbeispiel der lⁱ'ig. 1,

j'ig. 5 einen Schnitt längs der Linie III-III der I'ig.l durch einen Taktbaustein, einer der vorderen Taktstuf en und

i'ig. 4 einen Schnitt ähnlich der i'ig. 3» jedoch durch den Trii-tbaustein der Endtaktstufe.

Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist eine pneumatische Taktkette 11, die aus mehreren jeweils als ein Baustein 12 ausgebildeten Taktstufen, einer als ein Baustein IJ ausgebildeten Endtaktstufe und einem Eingangs- und einem Ausgangs-Baustein 14 bzw. 15 aufgebaut ist. Eine derartige Taktkette 11, die beliebig lang sein bzw. erweitert werden kann, dient zur taktmäßigen bzw. folgerichtigen Ansteuerung verschiedener, jedoch nicht dargestellter Pneumatik-Arbeits-Einheiten einer oder mehrerer Maschinen oder dergleichen die in bestimmter zeitlicher Folge Arbeitsschritte ausführen. Wie noch zu zeigen sein wird, ist die Taktkette 11 derart aufgebaut, daß ein bestimmter Arbeitsschritt nur dann vollzogen werden kann, wenn der vorhergehende Arbeitsschritt ausgeführt wurde. Die Wiederholung dieses Arbeitszyklus ist

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beim dargestellten Ausführungsbeispiel ferner nur dann nöglich, wenn clei* letzte Arbeitsschritt beendet ist und wenn die Wiederholung des Arbeitszyklus erwünscht ist, indem beispielsweise der die Maschine bedienende den neuen Arbeitszyklus von Hand startet.

Jeder Baustein 12, Iy besteht aus einer Anschlußplatte 16, einer Logikplatte 17 und einem Speicher 18, welche Elemente übereinander angeordnet bzw. aufeinander gesetzt und druckdicht miteinander verbunden sind. Zur Bildung des Bausteins 12 für die vorderen Takt stufen ist zwischen der Anschlußplatte 16 und der Logikplatte 1? eine Dichtung 21 angeordnet, während zur Bildung des Bausteines IJ für die Endtaktctufe zwischen .mschlußplatte 16 und Logikplatte 17 eine andere Dichtung 22 eingefügt ist. Die Dichtungen 21, 22, die, wie noch an Hand der .Figuren 4 und 5 zu zeigen sein v/ird, üiit unterschiedlichen Ausnehmungen versehen sind, bewirken eine unterschiedliche interne Verknüpfung von Logikplatte 17 und Anschlußplatte 16.

Die Anschlußplatten 16 sind mit beim Ausführungsbeispiel vier ptrallelen, in unterschiedlichem Abstand angeordneten Bohrungen 26 bis 29 versehen, die jeweils einen Abschnitt der noch zu erläuternden Leitungen S, Z, P und Y bilden. Von diesen Bohrungen durchdringen die Bohrungen 26 und die gesamte Breite der Anschlußplatten 16, während die Boh-

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runden 27 und 29 ^wei von derer; "beiden Seiten ausreherio.e ibacL'lüchbohrunrven für cen ani:ouüier..den 'x'eil Z₁ imu £- und den abziehenden '!eil Z₀ und Y^ α ei· beurefienden -^ei/cun ,en

C. C-

eine. Die Lin^aii^c- und ^usgan^sbausOeine 14 vnci IS sind aus Platten gebildet, die mit üaclLlGci:boi:runf;en :-·1 bis y^l\- versehen sind, cie vor der^eni^en Längsseite aus;,eheii, die aen Bohrungen 26 bis 29 der ^ischlußnlatteii 16 ;,-e^enübsrlie^t. Die oacklochbohrun^en 31 "bis >4 münaen in nicht dargestellte senkrecht nach urteri verlaufende riohx-unren, vA.X, denen Anschlußri-ippel zur Verbindung; raic externen Leitlinien xluchten. In die Lohriuiren 26 bis 29 und yl bis y^l\- der L'in- ;-an^s-, Aus:j;anr;G- ν no. Anschlußplc.tten 16 v;erden o^iiiiiietrisch ausgebildete, hohlzyiindi'ische Dicntstopien i'<6 druckdicht eingesteckt, so daß die Eohi'unjjen die Leitungen o, F b^w. die Leitungsabschnitte Z. , Z.~ und Ϊ-, , Y₀ bilden.

Die Einc;an^s-, Ausrangs- und ünschlußplatten 14, 15, 16 sind ferner so ausgebildet, daß sie an einem iiontagerahmen 37 befestigt werden können, der aus zwei parallelen, längsverlauf enden und mehreren querverlaufenden Kahmenteilen 5&» 39 besteht. Die Länge der längsverlaufenden Rahmenteile hän^t dabei von der Anzahl der zu vemvendenden Taktstuf-en 12,13 ab.

Wie den i'iyuren 3 und 4, die einen Schnitt in Bereich der abgehenden Leitungsteile Z^ und Yp darstellen, zu entnehmen

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id;, sind cie Durchganivsbohrunsen 26 una 28 und die Sacklochbuhrurrjen 27 und 29 in einer "bestimmten zu ihnen senk- !"echten libene jeweils mit Bohrungen 41 in Verbindung, die vcn der Oberseite 42 der AnschiwBplatte 16 ausgehen, die der Dichtung 21 oder 22 bzw. der Logikplatte 17 gegenüberliegt. Die Ancchlußplatte 16 besitzt ίerner noch zwei zu den üohrunrjen 41 parallele l>urch[jari£sbohrungen 4^, 44, die an der Unterseite in Anschlußnippel 46 übersehen und damit; x'eil einer Arbeitsleitung A und einer Rückineldeleituiii, X bilden.

Die Lojikplatte 17 besitzt als integrierte Bestandteile zv/ei Pn eunat ikvent ile, von denen das eine als UND-Glied 47 und das andere als ÜDKtt-Glied 46 ausgebildet ist. In der Lorjikplatte 17 sind Kanäle 49 und Kanäle 5o vorgesehen, die dein UND-Glied 47 bzw. dem ODER-Glied 48 zugeordnet sind und zur Oberseite 51 oder zur Unterseite 52 der Logikplatte 17 verlaufen, je nachdem Vielehe Funkt-ion die Kanäle erfüllen müssen. Die Lcgikplatte 17 besitzt ferner zwei parallele, von der Unterseite 52 zur Oberseite 51 durchgehende Kanäle, von denen die dargestellten Kanäle 55,5^ über die Dichtung 21 oder 22 die Druckleitung P in der Anschlußplatte 16 mit eineir £in£ang dee Speichers 18 bzw. die Arbeitsleitung A in der Anschrußplatte 16 mit einem Ausgang des Speichers 18 verbindet. Der Speicher 18 ist ein serienmäßiges Luftimpulsventil, das beim Ausführungsbeispiel fünf Eingänge

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besitzt und zwei Schaltstellungen einnehmen kann. Das Speicherventil 18, das auf der Oberseite 51 eier Logikplatte 17 befestigt ist, ist mit nicht dargestellten Anschlußbchrungen bzw. -kanälen versehen, die mit den entsprechenden Kanälen der Logikplatte 17 in Verbindung stehen. Die genaue schaltungstechnische Zuordnung des Speicherventils 18 zu den Logikgliedern 47, 48 ergibt sich dabei aus i'ig. 2.

Wie der Pig. 3 zu entnehmen ist, ist beim Baustein 12 die Dichtung 21 derart mit bohrungs- und schlitzartigen Durchbrüchen 5S, 59 versehen, daß die Rückstell-Leitung S mit der einen Druckleitung 5°' und der abgehende Abschnitt Z„ der Verknüpfungsleitung Z mit der anderen Druckleitung 5o" des ODER-Gliedes 48 verbunden ist. Der Ausgang 5ο¹¹¹ des ODER-Gliedes 48 führt dabei zum einen Stelleingang des Speicherventils 18. Der Kanal 53 eier Druckleitung P führt zu einem Ventileingang und der Kanal ^A der Arbeisleitung A zu einem Ventilausgang, wobei in einer Schaltstellung des Speicherventils 18 Eingang und Ausgang miteinander verbunden sind. Der zur folgenden Stufe führende, also abgehende Abschnitt Y₂ der Verknüpfungsleitung Y ist mit dem Kanal 49' verbunden, der zu einem Ausgang des UND-Gliedes 47 führt, während sein Eingang über einen Kanal 49" in nicht dargestellter Weise bzw. innerhalb des Ventils 18 zur Arbeitsstellung A führt. Auch hier sind Eingangund Aus-

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gang in einer ochaltstellTing aes UND-Gliedes 47 miteinander verbunden. Der eine Stelleingang des UND-Gliedes 47 führt über den Kanal 4-9' ' ' zur Rückmeldeleitung X, während der Rückstelleingang durch eine Feder 61 gebildet ist, in welcher Stellung der Verknüpfungsleitungsabschnitt Xp von der Arbeitsleitung A getrennt ist. Die von der vorangehenden Taktstufe 12 ankommenden Abschnitte Z^., Yy. der Verknüpfungsleitung Z bzw. Y sind über einen gebogenen Schlitz in der Dichtung 21 mit der Arbeitsleitung Α bzw. über eine Dichtun^sbohrung und eine Durchgangsbohrujir in der Logikplatte 12 mit dem Speicherventil 18 verbunden.

Beim in Fig. 4 dargestellten Baustein 13 für die Endtaktstufe ist gegenüber dem Baustein 12 der Fig. J nur die Dichtung ausgetauscht. Die Dichtung 22 ist derart mit bohrungsartigen und schlitzförmigen Durchbrüchen 58'> 59' versehen, daß der ankommende Abschnitt Y,, der Verknüpfungsleitung Y mit dem einen Eingang und die Rückstell-Leitung S mit dem anderen Eingang des ODER-Gliedes 48 verbunden ist, dessen Ausgang in nicht dargestellter Weise zwar ebenfalls zum Speicherventil 18 führt, jedoch zu dessen anderem Stelleingang. Ferner ist mit dem einen Stelleingang des Speicherventils Io der abgehende Abschnitt Z^ der Verknüpfungsleitung über eine gestrichelt dargestellte Durchgangsbohrung 60 verbunden. Bezüglich der Druckleitung P, der Rück-

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meldeleiturr; Z, der Arbeitsleitun_o ^, aes abgehenden übschnittes I- "und aes ankommenden Abschnittes ^ der betreif enaen Verknüpfungsleitung int aie Dichtung 22 in derselben Weise wie in i?'i[\. V·> d.h. wie die Dichtung 21 ausgebildet.

Wie den x'ig. 1 und ;; ^u entnehmen ist, rührt über aas UInD- rlied 47 aie Arbeitsleitung κ zur Oberseite ^l der Loßikplatte 17 hin, an dessen Ofxriuii^; eine Dricivaixzeigjevorrichtun[ 56 vorgesehen ist. Iiit diesel¹ Druckansei^evorrichtun^; 56 kann man überwachen, daß in jeaer 'X'aktstufe 12, Iy und in der entsprechenden Keiheniol(_e der Druck vorhanden bzw. aufgebaut ist. Das Luitimpulsventil 18 hat lerner in nicht dargestellter weise eine iiandbetätirrun^-, wodurch der 3tand des Speichers 16 festgestellt werden kann.

Die erfindungsgemäße Taktkette 11 funktioniert in wesentlichen wie folgt: Das opeicherventil Ib wird über die Verknüpfungsleitung Y dann gesetzt, wenn das UND-Glied 4-7 der vorhergehenden Taktstufe ein Ausgangssignal liefert. Dieses Setzsignal am Speicher IS bewirkt den Stellbefehl in der Arbeitsleitung Δ über die betreffende Arbeitseinheit für den nächsten Schaltschritt, zweitens das Löschen des Speichers 15 der vorhergehenden Taktstufe 12 über das zugehörige ODER-Glied 4-8, drittens die Vorbereitung des UND-Gliedes 47 der

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folgenden Taktstufe 12 oder 13 und viertens die Sichtanzeige des Arbeitssignals an der Druckanzeige 56. Wird die Beendigung dieses ersten Schaltschrittes bzw. die Ausführung des Hubes oder dergleichen dex* betreffenden Arbeitseinheit dadurch rückgemeldet, daß in der Rückmeldeleitung X ein Signal auftritt, so erhält das UND-Glied 47 der betreffenden Taktstufe 12 nach dem Arbeitssignal A sein zweites Eingangssignal, d.h. in diesem Falle sein Stellsignal X, wodurch das UND-G-lied 47 geschaltet und in der abgehenden Verknüpfungsleitung Yp ein Signal erzeugt wird. Dieser von Taktstufe zu Taktstufe aufeinanderfolgende Takt, der abhängig von der Geschwindigkeit oder dergleichen Größe der betreffenden Arbeitseinheit sein kann, verläuft bis zur Endtaktstufe 13· Diese Endtaktstufe 13 ist, wie erwähnt, derart angesteuert, daß die Taktkette 11 ihren Arbeitszyklus nur dann wiederholt, wenn die Bedienungsperson einen Taster 57 betätigt, der in der externen Rückführung der Verknüpfvmgsleitung Y von der Endtaktstufe 13 zur ersten Taktstufe 12 eingeschaltet ist. Das Löschen der Endtaktstufe 13 erfolgt dabei anders als bei den ersten Taktstufen, nämlich nur über die Rückstell-Leitung S, mit dem gleichzeitig auch alle anderen Taktstufen gelöscht werden. Die Rückstellung des Speichers 18 der Endtaktstufe 13 erfolgt über die von der Eingangsstufe 12 kommende Verknüpfungsleitung Z.

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e e r s e ι t e

Claims

Ansprüche

Pneumatische Schaltungsanordnung, insbesondere in ±^|lorm einer Taktkette, mit logische Verknüpfungsglieder, wie UND-, ODER-ülieder oder dergleichen, Speicher und/ oder dergleichen enthaltenden Taktstufen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Taktstufe als ein Baustein (12,13) ausgebildet ist, dei" eine Logikplatte (17)» in die die Verknüpfungsglieder (4-7,4-8) integriert sind, eine Anschivßplatte (16) mit Zuleitungen, über die die Logikplatten (17) miteinander und mit externe Pneumatikanschlüsse besitzenden Ausgangs- und Eingangsbausteinen (14,15) verbindbar sind, und einen aus einem serienmäßigen Impulsventil (18) bestehenden Speicher aufweist, und daß pro Taktbaustein (12,13) je eine Anschlußplatte (16), eine Logikplatte (17) und ein Speicher (18) druckdicht aufeinandergesetzt sind,

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anschlußplatte (16) und Logikplatte (17) eine Dichtung (21,22) auswechselbar angeordnet ist, deren Ausnehmungen (58,59) die interne Schaltung des Taktbausteines (12,13) bestimmen.

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3. Schaltungsanordnung; nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zv/ei verschiedene Dichtun_oen (21,22) Verwendung iinden.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußplatten (16) und/oder die Eingangs- und Ausgangsbausteine (14,15) über Dichtstopi'en (36) miteinander verbinbar sind, die in die miteinander fluchtenden Enden der Zuleitungsabschnitte (26 bis 29, 31 bis druckdicht einsteckbar sind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußplatten (16) Zuleitungen für die Rückstell-Leitung (S), die Druckleitung (P), zwei Verknüp-

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fungsleitung/(Z,Y) und dergleichen Leitungen in Form von

parallelen Bohrungen (26 bis 29) besitzen.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen für die Verknüpfunfsleitungen (Z,Y) durch zwei entgegengesetzt gerichtete, axial fluchtende Sacklochbohrungen gebildet sind, die einen ankommenden und abgehenden Abschnitt (Z,,Z^; Y^,Yp) bilden.

7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußplatte (16) an ihrer Unterseite (45) Anschlußnippel (46) für eine Ar-

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beitscignal- -und eine Rückmeldesignalleitung (A "bzw. X) besitzt.

ο. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikplatte (17) an einem vom Speicher (18) nicht überdeckten Bereich ihrer Oberseite einen Druckanzeiger (56) besitzt, der mit der Arbeitsleitung (A) verbunden ist.

9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und Ausgangsbausteine (14,15) die iOrm von Endplatten besitzen, die an ihrer Unterseite mit externen Anschlußverbindungen versehen sind.

10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußplatten (16) und die Endplatten (14,15) an einem Rahmen (37) befestigt sind.

11. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktstufen (12) derart miteinander verbunden sind, daß ein Setzausgangssignal am UND-Glied (47) den Stellbefehl, das Löschen des vorgeschalteten Taktspeichers (18) über das zugehörige ODER-Glied (4G) die Vorbereitung des nachgeschalteten UND-Gliedes (47) und die Sichtanzeige des Arbeitssignals bewirlrt.

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