DE2910193A1 - Stroemungsmitteldruckbetaetigungsvorrichtung - Google Patents
StroemungsmitteldruckbetaetigungsvorrichtungInfo
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Description
Strömungsmitteldruckbetätigungsvorrichtung
Dia vorliegende Erfindung betrifft eine Strömungsmittelbetätigungsvorrichtung,
die insbesondere für Mehrscheibenbremsen von Flugzeugen geeignet ist.
Es ist allgemeine Praxis, die Radbremsen von Flugzeugen mit Betätigungsvorrichtungen
zu versehen, die einen Einstellmechanismus aufweisen,
der zum Ausgleich des Verschleißes der Reibbeläge dient. Derartige Einstellmechanismen umfassen eine Vielzahl von Nachstellvorrichtungen,
die zwischen einer entsprechenden Vielzahl von Betätigungskolben verstreut sind, welche an einer Druckplatte befestigt sind,
über die ein Stapel von Reibscheiben mit einer Bremskraft beaufschlagt wird. Bedauerlicherweise kann sich nach wiederholten Bremsvorgängen
die Druckplatte infolge von ungleichen Bremskräften, mit denen sie
durch die einzelnen Bremsen beaufschlagt wird, verdrehen. Um die Möglichkeit
des Verdrehens der Druckplatten oder eines ungleichmäßigen Verschleißes zu reduzieren, ordnete man eine Nachstellvorrichtung in
einer einzelnen Betätigungsvorrichtung an, wodurch die auf die Druckplatte
einwirkenden Kräfte ira wesentlichen koaxial wurden (US-PS 3 958 6?0),
Es wurde jedoch festgestellt, daß sich die Übertragung von Wärmeenergie von den Reibscheiben über die Druckplatte nachteilig auf die einzelnen
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Bestandteile der Nachstellvorrichtung und des Kolbens der Betätigungsvorrichtung
bei entsprechender Verwendungszeit bemerkbar macht.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Strömungsmitteldruckbetätigungsvorrichtung
zu schaffen, die eine automatische Bremseinstellvorrichtung
umfaßt, welche einen Luftspalt zwischen der Druckplatte und jedem Betätigungskolben aufrechterhält und dadurch eine Barriere herstellt,
durch die die Übertragung von thermischer Energie, die in der Reibscheibe erzeugt wird, verhindert wird.
Dieses Ziel wird durch eine Strömungsmitteldruckbetätigungsvorrichtung
erreicht, die in einer Mehrscheibenbremse für ein Flugzeug eines Typs, der eine Vielzahl von zwischen einer Druckplatte und einer Stützplatte
angeordneten Reibscheiben umfaßt, verwendet werden kann und die ein Gehäuse mit einer darin befindlichen Bohrung aufweist, die eine Kammer
bildet, welche mit einer Quelle eines unter Druck stehenden Strömungsmittels in Verbindung treten kann, einen in Axialrichtung innerhalb
der Bohrung gleitfähigen Kolben, einen am Gehäuse befestigten Stift,
der sich durch den Kolben in die Bohrung erstreckt, ein erstes innerhalb der Bohrung angeordnetes Rohrelement, eine konzentrisch zu dem ersten
Rohrelement angeordnete Feder, Halteeinrichtungen, um die Feder in dem ersten Rohrelement einzuschließen, ein zweites Rohrelement, das konzentrisch
zu dem ersten Rohrelement auf dem Stift angeordnet ist, und knopfförmige Einrichtungen, die am Stift befestigt sind und das zweite
Rohrelement gegen die Halteeinrichtungen halten und dadurch das erste
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Rohrelement in der Nähe des Kolbens positionieren sowie einen Luftspalt
zwischen der [Druckplatte und dem ersten Rohrelement herstellen,
wobei dieser Luftspalt eine Barriere bildet, um die Wärmeübertragung
zwischen der Druckplatte und dem ersten Rohrelement zu verringern, wobei der Kolben auf einen Druck des Strömungsmittel in der Kammer
Kraft der anspricht, der dem Betriebsbremssignal entspricht, indem er die^Feder
überwindet und das erste Rohrelement anfangs durch den Luftspalt und
in Eingriff mit dBr Druckplatte bewegt und danach die Druckplatte in
Richtung auf die Stützplatte bewegt, um die Vielzahl von Reibscheiben
zusammenzupressen und dadurch einen Bremsvorgang zu bewirken, wobei
sich der Kolben mit den Halteeinrichtungen in Eingriff befindet, wann
immer die Bewegung des ersten Rohrelementes in Richtung auf die Stützplatte
eine vorgegebene Strecke erreicht, wobei eine weitere Bewegung des Kolbens mittels des Strömungsmitteldruckes eine Verformung des
zweiten Rohrelementes und Bine Bewegung desselben relativ zu den knopf-Mhnlichen
Einrichtungen verursacht, wobei das zweite Rohrelement nach
Beendigung des Betriebsbremssignals relativ zu den knopfähnlichen Einrichtungen stationär verbleibt, um zu ermöglichen, daß die Feder
den Kolben in Richtung auf die Kammer zurückführt und nach jeder Bremsbetätigung
im wesentlichen den Luftspalt mit gleicher Abmessung wieder
herstellt«
Folglich wird verhindert, daß durch den Eingriff der Reibscheiben erzeugte
thermische Energie durch Wärmeleitung von der Druckplatte in den Betätigungsmechanismus übertragen wird,
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Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung
mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es zeigen!
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Radbremse, bei
der die Erfindung Anwendung findet;
Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt der in Fig. 1 gezeigten Betätigungsvorrichtung
in Betriebsstellung j und
Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt der in Fig. 1 gezeigten
Betätigungsvorrichtung in einer ausgefahrenen Stellung.
Mit 10 ist in Fig. 1 eine übliche Mehrscheibenbremseinheit für ein
Flugzeugrad dargestellt. Die Einheit 10 umfaßt ein Rad 12 (von dem nur
ein Teil dargestellt ist) mit zwei ringförmigen Abschnitten 14 und 16. Die ringförmigen Abschnitte 14 und 16 sind über in Umfangsrichtung
beabstandete Bolzen und Muttern, die mit 1B bezeichnet sind, aneinander befestigt. Jeder Radabschnitt 14,16 weist in Umfangsrichtung einen
Reifenflansch 20 auf. Das Rad 12 ist über geeignete Lagereinrichtungen 22 auf einer festen Achse 24 drehbar gelagert. Die Achse wird von einem
üblichen Flugzeugfahrwerk (nicht gezeigt) getragen. Ein ringförmiger
BremstrMger 26 ist über geeignete, dem Fachmann bekannte Einrichtungen
in einer nicht drehbaren Lage relativ zur festen Achse 24 befestigt, wie beispielsweise über die Flanschbefestigung, bei der der Träger 26
oder das Torsionsrohr 36 an einen an der festen Achse 24 befestigten
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Flansch geschraubt sind und bei der der Träger 26 in seiner Lage relativ zur festen Achse 24 durch einen Torsionsarm fixiert ist,
der direkt am Fahrwerk befestigt ist.
Der Bremsträger 26 ist mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten
Hohlräumen und Ausnehmungen 30 versehen, von denen nur eine gezeigt ist. Die Hohlräume 30 sind über einen Kanal 34 mit einer Quelle
eines unter Druck stehenden Strömungsmittels, nicht gezeigt, das durch den Flugzeugpiloten reguliert wird, verbunden. Ein zylindrisches Torsionsrohr
36 mit einer einstückigen ringförmigen Stützplatte 38 ist am Träger 26 über eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten
Bolzen 40 befestigt. Die Stützplatte 38 ist als einstückig mit dem
Torsionsrohr 36 ausgebildete, ringförmige Einheit dargestellt, auf der eine Reibfläche 42 befestigt ist. Es können jedoch auch andere
Ausbildungsformen und Montagearten Anwendung finden, die dem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann bekannt sind. Eine Vielzahl von beabstandeten,
ringförmigen Bremsrotorelementen 44, die auf gegenüberliegenden Axialseiten
Reibflächen 46 aufweisen, ist bei 48 mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Keilen oder Halteelementen 50 in geeigneter
Weise verkeilt. Die Halteelemente 50, die am Radabschnitt 16 befestigt sind, können eine Axialbewegung der Rotorelemente 44 relativ
zum Radabschnitt 16 zulassen, während sie mit diesem rotieren. Eine Vielzahl von nicht drehbaren ringförmigen Bremsstatoreiementen 52, die
auf gegenüberliegenden Axialseiten mit Reibflächen 54 versehen sind, ist mit den Rotorelsmanten 44 verschachtelt und bei 56 mit einer Vielzahl
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von in Umfangsrichtung beabstandeten Keilabschnitten 58 des Torsionsrohrs
36 verkeilt, so daß sie eine Axialbewegung relativ dazu ausführen können. Eine mit einer Reibfläche 62 versehene Druckplatte 60 weist
einen Vorsprung 64 auf, der mit dem Keilabschnitt 58 verkeilt ist, so daß er darauf eine Axialbewegung ausführen kann.
Eine Vielzahl von Betätigungsvorrichtungen 66, von denen nur eine gezeigt
ist, die in den Hohlräumen 30 angeordnet sind, wird über eine einstückig damit ausgebildete Nachstell/Einstell—Vorrichtung von der Druckplatte 60
entfernt gehalten, um auf diese Weise einen Luftspalt 70 zwischen der Druckplatte 60 und der Betätigungsvorrichtung 66 herzustellen. Der Luftspalt
70 bildet eine Barriere, um die Übertragung der während einer Bremsbetätigung erzeugten thermischen Energie zur Betätigungsvorrichtung 66
zu vermindern und dadurch den Verschleiß der Betätigungsvorrichtung
in dem Reibbelagmechanismus zu verhindern.
Die Betätigungsvorrichtung 66 weist ein zylindrisches Gehäuse 72 auf,
das mit dem Träger 26 verschraubt ist. Ein innerhalb der Axialbohrung 74
des zylindrischen Gehäuses 72 angeordneter Kolben 76 wirkt mit dem
Träger 26 zusammen und bildet eine Kammer 78. Eine in der Axialbohrung angeordnete Platte 80 weist eine Vielzahl von Öffnungen 82 auf, so daß
Strömungsmittel vom Hohlraum 30 in die Kammer 78 frei eintreten kann.
Ein an der Platte 80 befestigter Stift oder Dorn 86 erstreckt sich durch die Mitte des Kolbens 76 und in die Axialbohrung 74 bis zu einem Punkt
in der Nähe des Endes 88 der zylindrischen Buchse 72. Ein aus einem
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isolierenden Material hergestelltes erstes Rohr 90 ist über eine
Lagerfläche 92 in der Bohrung 74 angeordnet. Das erste. Rohr 90 weist an einem Ende in der Nähe des Kolbens 76 eine einwärts vorspringende
Lippe 94 auf. Entlang der Innenfläche des ersten Rohres 90 ist eine Feder 96 angeordnet. Ein Halteelement 98 besitzt eine auswärts vorstehende Rippe oder Lippe 100, die sich mit einem Ende der Feder 96
in Eingriff befindet. Eine auf das Halteelement 98 aufgebrachte Kraft
so """■""_■-". drückt die Feder 96 ausreichend zusammen,\ daß der Schnappring 102 am
Rohr 90 befestigt und die Feder 96 zwischen den Lippen 94 und 100 eingeschlossen
werden kann. Das Halteelement 98 weist eine einwärts vorstehende Lippe 104 auf, die sich mit dem Ende 106 eines zweiten Rohres
108 in Eingriff befindet. Das zweite Rohr 108 weist einen ersten Durchmesserabschnitt
110 auf, der über einen abgeschrägten Abschnitt 114 mit
einem zweiten Durchmesserabschnitt 112 verbunden ist. Eine Mutter oder
eine Kopfschraube 120, die an dem Dorn oder Stift 86 befestigt ist,
befindet sich mit dem schrägen Abschnitt 114 des zweiten Rohres in
Eingriff und bewegt das erste Rohr 90 über die Feder 96 und das Halteelement
98 in Richtung auf den Kolben 76, um dadurch die Anfangsgröße
der Kammer 78 und das Spiel 84 entsprechend dem Abstand zwischen dem
ersten Rohr 90 und der Druckplatte 60 einzustellen.
Eine an der zylindrischen Buchse 72 befestigte Abstreifdichtung 116
befindet sich mit dem ersten Rohr in Eingriff und verhindert, daß Schmutz
kann und Reibbelagstaub in die Bohrung 74 eindringen und den Kolben 76 treffen^
Zusätzlich dazu ist eine Schutzkappe 118 am ersten Rohr 90 befestigt,
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wslchB sbenfalls dazu dient, das Eindringen von Schmutz und Reibbelagstaub
in das Innere zu verhindern, so daß die Funktion der automatischen Nachstell- und Einstellvorrichtung 68 nicht nachteilig beeinflußt wird.
Wenn ein Flugzeugpilot bei einem Flugzeug, das mit der in Fig. 1 dargestellten
MehrscheibenbremssinhBit 10 ausgerüstet ist, eine Bremsbetätigung
durchzuführen wünscht, wird unter Druck stehendes Strömungsmittel über den
Kanal 34 dem Hohlraum 30 zugeführt, so daß es mit der Kammer 7B in Verbindung
treten kann. Das unter Druck stehende Strömungsmittel in der Kammer 78 wirkt auf den Kolben 76 ein und bewegt das erste Rohr 90 in
Richtung auf die Druckplatte 60, indem es die Kraft der Feder 96 überwindet
und den Luftspalt 70 schließt.
Wenn sich der Kolben eine Strecke bewegt hat, die dem Luftspalt 70 und
dem Laufspiel 84 entspricht, tritt die Seite 106 am Kolben 76 mit dsr
Lippe 104 am HalteelemBnt 98 in Eingriff und bildet eine feste Verbindung
mit dem zweiten Rohr 108, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Danach bewegt der Kolben 76 infolge des Strömungsmitteldruckes in der Kammer 78 gleich-
zeitig das erste und zweite Rohr 90,108, um die Rotor- und Statorelemente
44 und 52 zwischen der Druckplatte 60 und der Stützplatte 38 zusammenzupressen
und dadurch eine Betätigung der Bremse zu bewirken.
Wenn der Strömungsmitteldruck in der Kammer 78 abfällt, wirkt die Feder
96 auf die Lippe 94 ein und führt das erste Rohr 90 und den Kolben 76
in eine in Fig. 1 dargestellte Position zurück. Da die Schutzkappe 118
nicht an der Druckplatte 60 befestigt ist, wird wiederum ein Luftspalt
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hergestellt, und die Bahn zur Übertragung von thermischer Energie,
die während der Bremsbetätigung erzeugt wird, wird unterbrochen.
Nach wiederholten Betätigungen der Bremse sind die Reibbeläge 62 auf der Druckplatte 60, die Reibbeläge 46 auf den Rotorelementen 44,
die Reibbeläge 54 auf den Statorelementen 52 und die Reibbeläge 42 auf der Stützplatte 38 verschlissen und weisen eine reduzierte Dicke
auf. Die von dem Kolben 76\der Bohrung ,74 zur Bremsbetätigung durchlaufene
Strecke bleibt jedoch aufgrund der Nachstell- und Einstellvorrichtung 68 konstant. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wirkt die Bewegung
des Kolbens 76 durch die Haltelippe 104 auf das zweite Rohr 108 ein
und bewirkt, daß der rampenförmige Abschnitt 114 elastisch ausgeweitet
wird und sich über die Kopfschraubenstirnfläche 122 bewegt und die Reibbeläge mit einer Kraft zusammendrückt, die dem Strömungsmitteldruck
in der Kammer 78 entspricht. Wenn sich die rampenförmige Fläche 114 einmal über die Kopfschraubenstirnflache 122 hinaus bewegt hat,
kehrt das zweite Rohr 108 plastisch zu einem Durchmesser zurück, der etwa dem zweiten Durchmesser 112 entspricht, um das zweite Rohr 108
in einer stationären Position relativ zur Kopfschraubenstirnfläche am Dorn oder Stift 86 zu verriegeln.
Bei Beendigung des Bremssignals wird danach der Strömungsmitteldruck in
der Kammer 78 reduziert, und die Feder 96 bewegt das erste Rohr 90 und
den Kolben 76 in Richtung auf die Kammer 78. Da das Halteelement 98
mit dem zweiten Rohr 108 verbunden ist, hört die Bewegung des ersten
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Rohres 90 auf, wenn der Schnappring 102 einmal mit der Lippe 100 in
Kontakt getreten ist. Der Luftspalt 70 zwischen der Schutzkappe 118
wird jedoch wieder hergestellt, da die Relativbewegung des zweiten
RohrBs 108 relativ zur Kopfschraubenstirnflächa 122 ein unmittelbares
Ergebnis des Reibbelagverschleißes ist und kein Faktor des Laufspieles oder der Abmessung der thermischen Barriere. Auf diese Weise bleibt die
Strecke, die der Kolben 76 benötigt, um die Druckplatte 60 zu bewegen und mit den Rotor- und Statorelementen 44 und 52 in Eingriff zu bringen,
nach jeder Bremsbetätigung im wesentlichen konstant.
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L e e r s e i t e
Claims (6)
1.) Strömungsmitteldruckbetätigungsvorrichtung für Flugzeugmehrscheibenbremsen
eines Typs, der eine Vielzahl von zwischen einer Druckplatte und einer Stützplatte angeordneten Reibscheiben umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gehäuse mit einer darin befindlichen Bohrung umfaßt, die eine Kammer bildet, welche mit
einer Quelle eines unter Druck stehenden Strömungsmittel in Verbindung treten kann, einen innerhalb der Bohrung in Axialrichtung
gleitfähigen KolbBns, einen am Gehäuse befestigten Stift, der sich durch den Kolben in die Bohrung erstreckt, ein erstes Rohrelement,
das in der Bohrung angeordnet ist, eine konzentrisch zum ersten Rohrelement angeordnete Feder, Halteeinrichtungen, um
die Feder in dem ersten Rohrelement einzuschließen, ein zweites konzentrisch zum ersten Rohrelement und am Stift angeordnetes Rohrelement
sowie am Stift befestigte knopfförmige Mittel, um das zweite
Rohrelement gegen die Halteeinrichtungen zu halten und damit das erste Rohrelement in der Nähe das Kolbens zu positionieren und
einen Luftspalt zwischen der Druckplatte und dem ersten Rohrelement
herzustellen, wobei der Luftspalt eine Barriere bildet, um die Übertragung von thermischer Energie zwischen der Druckplatte und
dem ersten Rohrelement zu verringern, wobei der Kolben auf einen Druck des in der Kammer befindlichen Strömungsmittels anspricht,
der dem Betriebsbremssignal entspricht, indem er die Kraft der Feder überwindet und das erste Rohrelement anfangs durch den
Luftspalt und in Eingriff mit der Druckplatte und danach die Druckplatte in Richtung auf die Stützplatte bewegt, um die Vielzahl von
Reibscheiben zu einer Betätigung der Bremse zusammenzupressen, wobei der Kolben sich mit den Halteeinrichtungen in Eingriff befindet,
wann immer die Bewegung des ersten Rohrelementes in Richtung auf die
Stützplatte eine vorgegebene Strecke erreicht, wobei eine weitere Bewegung des Kolbens durch den Strömungsmitteldruck eine Verformung
des zweiten Rohrelementes und eine Bewegung desselben relativ zu den knopfförmigen Mitteln bewirkt, während das zweite Rohrelement
bei Beendigung des Betriebsbremssignales relativ zu den knopfförmigen
Mitteln stationär bleibt, um es der Feder zu ermöglichen, den Kolben
in Richtung auf die Kammer zurückzubewegen und nach jeder Bremsbetätigung
den Luftspalt mit im wesentlichen der gleichen Abmessung wiederherzustellen.
2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sie eine am ersten Rohrelement befestigte Endkappe umfaßt, die eine
Schutzabdeckung bildet, um eine Verschmutzung der knopfförmigen Einrichtung und des zweiten Rohrelementes durch während einer Bremsbetätigung
erzeugten Staub zu verhindern.
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3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse einen Vorsprung aufweist, der sich in die Bohrung erstreckt, um die Maximalbewegung des Kolbens in Richtung auf die
Druckplatte zu begrenzen und dadurch zu verhindern, daß der Strömungsmitteldruck
in der Kammer den Kolben aus der Bohrung herausbewegt.
4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Abstreifdichtung aufweist, die am Gehäuse befestigt ist und mit dem ersten Rohrelement in Eingriff treten kann, um
eine Verschmutzung der Bohrung durch während der Bremsbetätigung erzeugten Staub zu verhindern.
5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen ersten zylindrischen Körper umfaßt, der BinB radial
einwärts vorstehende Lippe aufweist, die sich von einem ersten Ende aus erstreckt, um mit der Feder und einem zweiten Ende in
Eingriff zu treten, wobei das erste Ende gegen den Kolben stößt und die Endkappe mit dem zweiten Ende verbunden ist.
6. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Rohrelement umfaßt ι einen zweiten zylindrischen Körper mit einem ersten Durchmesserabschnitt, der mit den Halteeinrichtungen verbunden ist, und einem zweiten Durchmesserabschnitt,
der mit den knopfförmigen Mitteln verbunden ist, wobei der erste
und der zweite Durchmesserabschnitt über einen ringförmigen
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Rampenabschnitt miteinander verbunden sind und wobei die knopfförmigen
Mittel bei Bewegung des zweiten zylindrischen Körpers durch den Kolben zur Verriegelung der knopfförmigen Mittel in
einer festen Position relativ zum zweiten zylindrischen Körper den ersten Durchmesserabschnitt elastisch und plastisch aufweiten
und dadurch den Luftspalt herstellen.
?. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch S1 dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteeinrichtungen umfassen t einen dritten zylindrischen Körper mit einem radial einwärts vorstehenden Flansch an einem
ersten Ende und einem radial auswärts vorstehenden Flansch an einem zweiten Ende, den ersten Durchmesserabschnitt des zweiten
zylindrischen Körpers, wobei die Feder sich mit dem radial auswärts vorstehenden Flansch in Eingriff befindet, und am ersten zylindrischen
Körper befestigte Halteeinrichtungen, die mit dem radial auswärts vorstehenden Flansch in Eingriff stehen, um die Feder'in.
einer eingeschlossenen Position zwischen der Lippe am ersten zylindrischen
Körper umd dem auswärts vorstehenden Flansch am dritten zylindrischen Körper zu halten.
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