DE3102456A1 - Abknickvorrichtung - Google Patents

Description

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P 15 900 Beschreibung

Diese Erfindung betrifft Abknickvorrichtungen und hat ihre spezielle Bedeutung bei der Verwendung derartiger Vorrichtungen in einer Greiferarmanordnung einer Einlegemaschine.

In Einlegemaschinen, wie etwa jener, wie sie in US-PS 2 325 455 (A. H. Williams) geoffenbart ist (der Inhalt dieser Druckschrift ist durch Bezugnahme ausdrücklich in die Offenbarung mit aufgenommen) werden Greiferarme, die Greiferbacken aufweisen, verwendet, um Teile von Einlegematerial aus Zuführungsstationen zu entnehmen und die entnommenen Stücke auf einer Transporteinrichtung abzulegen. Diesbezüglich werden mehrere Greiferarme, welche jeweils einer speziellen Station zugeordnet sind, gleichmäßig zu den Zuführungsstationen durch die Drehung einer ersten Welle geschwenkt, welche für alle Greiferarme gemeinsam ist. Eine zweite Welle (ebenfalls für alle Greiferarme gemeinsam) dreht sich dann, und veranlaßt hierbei durch die Betätigung einer Kurbelscheibe und einer Steuerstange die Greiferbacken an jeder Station, mit einem Stück des Einlegematerials in Eingriff zu treten. Die erste Welle wird dann in Gegenrichtung gedreht, so daß die Greiferarme die Stücke entnehmen. Zuletzt wird die zweite Welle in Gegenrichtung gedreht, so daß sich die Backen aus dem Eingriff mit den Materialstücken lösen und diese auf der Transporteinrichtung ablegen.

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Bei seltenen Gelegenheiten können Materialteile an einer Zuführungsstation eine Stauung verursachen. Eine Bedienungsperson wird sich dann bemühen, die Stauung wieder in Ordnung zu bringen, indem sie entweder ihre Hand oder ein Werkzeug verwendet, um das festsitzende Materialstück wieder herauszuholen. Da Greiferarme wie die oben beschriebenen allgemein recht haltbar sind und mit großer Geschwindigkeit arbeiten, bietet das Beheben einer Stauung auf diese Weise mehrere mögliche Probleme. Sollte zunächst eine Bedienungsperson mit ihrer Hand in den Weg des Greiferarmes zum Herausholen des festsitzenden Stücks gelangen, dann besteht die Möglichkeit, daß der rasche, starre Greiferarm Hand, Arm oder Handgelenk der Bedienungsperson verletzt. Sollte als zweites eine Bedienungsperson ein Werkzeug dazwischen einführen, dann besteht die weitere Möglichkeit, daß das Werkzeug den Greiferarm beschädigen kann.

Deshalb ist es Ziel dieser Erfindung, eine Abknickvorrichtung vorzusehen, welche vorübergehend infolge eines Aufpralls nachgibt. Abknickvorrichtungen an sich sind nicht neu und gehören vielen, verschiedenen Typen an. Eine derartige Abknickvorrichtung ist in US-PS 3 561 281 (Wilfert) dargestellt, in welcher ein am Boden angebrachter Kraftfahrzeug-Schaltknüppelschaft geoffenbart ist, der eine Kupplung aufweist, die an einer geneigten Ebene zwischen zwei Schaftabschnitten angeordnet ist, wobei eine federvorgespannte Kugel die Kupplung an Ort und Stelle verriegelt. Die Kupplung gibt nach, wenn der Schaltknüppelschaft einer stoßartigen Belastung längs seiner Längsachse ausgesetzt wird.

Vorliegende Abknickvorrichtungen, die auch die Vorrichtung der US-PS 3 561 281 umfassen, knicken nicht infolge eines seitlichen Stoßes aus, um somit etwa für den Betrieb einer Einlegemaschine verwendbar zu sein. Es ist deshalb ein Vorzug dieser Erfindung, daß eine Greiferbackenanordnung mit einem Greiferarm vorgesehen ist, der zeitweise infolge eines seitlichen

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Stoßes abknickt bzw. abbricht bzw. nachgibt. Dementsprechend fördert die Erfindung vorteilhafterweise die Sicherheit des Arbeitsplatzes und verhindert Beschädigung teurer Maschinen.

Die vorliegende Abknickvorrichtung bleibt während des normalen Betriebs starr, gibt aber zeitweise infolge eines seitlichen Aufpralls nach. Die Abknickvorrichtung umfaßt einen unteren Arm, der schwenkbar durch eine Kupplung mit einem oberen Arm verbunden ist. Die Drehbewegung des unteren Arms bezüglich des oberen Arms wird allgemein durch einen Sperrstift ausgeschlossen, der normalerweise in einer genuteten Sperrausnehmung am unteren Arm ruht. Wenn allerdings der untere Arm unter einem Aufprall mit einem verhältnismäßig widerstandsfähigen Körper leidet, dann wird der Sperrstift aus der genuteten Ausnehmung verlagert und rollt längs einer oberen, konvexen Oberfläche am unteren Arm, wobei er es dem unteren Arm gestattet, um die Kupplung zu schwenken.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Sperrstift federnd zum unteren Arm hin mittels einer wendelföntiigen Feder vorgespannt, welche in einer Ausnehmung des oberen Arms untergebracht ist. Wenn der untere Arm unter einem seitlichen Aufprall leidet, dann schiebt der Sperrstift die wendeiförmige Feder und einen Kolbenstößel, der dieser zugeordnet ist, durch die Ausnehmung, bis der Kolbenstößel einen Grenzschalter berührt, wobei er den Betrieb der Maschinenanordnung beendet, die die Abknickvorrichtung umfaßt. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorteilhafterweise in Einlegemaschinen aufgenommen.

Die vorangehenden Ziele und viele der hiermit einhergehenden Vorzüge dieser Erfindung werden mit deren zunehmendem Verständnis durch Bezugnahme auf die nachfolgende, detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung noch besser gewürdigt werden, wenn hierzu die beigefügten Zeichnungen herangezogen werden, in welchen:

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Fig. 1 eine teilweise scheraatische Seitenansicht einer Greiferbacke einer Einlegemaschine unter Verkörperung der Erfindung ist,

Fig. 2 eine Teilansicht eines Seitenschnitts einer Greiferbacke ist, wobei deren Sperrvorrichtung sich in der normalen Betriebs-Eingriffslage befindet,

Fig. 3 eine seitliche Ansicht eines Teil-Aufrisses einer Greiferbacke ist, deren Sperrvorrichtung sich in der gelösten Stellung befindet, und

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teilaufrisses einer Sperrvorrichtung für eine Greiferbacke ist.

Fig. 1 stellt eine Greiferbackenanordnung 11 dar, bei der ihre Greiferbacken 13 am Ende eines unteren Greiferarmes 15 angebracht sind. Der untere Greiferarm 15 ist schwenkbar mittels einer Kupplung, wie etwa einer Befestigungseinrichtung 17, mit einem oberen Greiferarm 19 verbunden. Diesbezüglich springt die Befestigungseinrichtung 17 als erstes durch den unteren Greiferarm 15 mit hinlänglicher Toleranz vor, um es dem Arm 15 zu gestatten, hierum zu schwenken, und steht dann in Gewindeeingriff mit dem oberen Greiferarm 19.

Die gesamte Greiferbackenanordnung 11 schwenkt um eine erste hin- und hergehende Welle, welche durch eine öffnung 21 im oberen Greiferarm 19 hindurchtritt. Diesbezüglich schwenkt die Greiferbackenanordnung 11 wechselweise in uhr- und Gegenuhrzeiger richtung, wie durch einen Pfeil 20 abgebildet ist. Wenn sie in Fig. 1 nach links geschwenkt wird, dann nähert sich die Greiferbackenanordnung 11 einer Zuführungsstation (nicht gezeigt).

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Die Greiferbacken 13 sind mit einer Betätigungsstange 23 verbunden, welche ihrerseits letztlich mit einer zweiten hin- und hergehenden Welle verbunden ist/ welche durch eine öffnung 24 im oberen Greiferarm 19 hindurchgeht. Insbesondere ragt ein oberer Schwenkraittelpunkt 25 der Betätigungsstange 23 durch eine entsprechende öffnung in einer Kurbelscheibe 26 hindurch. Eine mit Gewinde versehene Befestigungseinrichtung 27 befestigt die Kurbelscheibe 26 an der zweiten hin- und hergehenden Welle derart, daß Welle und Backen grundsätzlich auf jene Weise zusammenwirken, wie sie in der oben erwähnten US-PS 2 325 455 beschrieben ist. Die Greiferbacken 13 sind auch an einer wendeiförmigen Feder 28 angebracht, welche am unteren Ende des unteren Greiferarms 15 angebracht ist.

Ein oberes Ende des unteren Greiferarms 15 ist als Abknickkopf 29 ausgebildet, der eine obere, konvexe Fläche 31 aufweist. An der Seite des Abknickkopfes 29, die der Zuführstation nächstgelegen ist, befinden sich zwei Begrenzungsanschläge: ein oberer, konkaver Grenzanschlag 33 und ein unterer, eine konkave Kurve bildender Grenzanschlag 35.

Wie in Fig. 2 und 4 zu sehen ist, weist die obere Oberfläche 31 des Abknickkopfes 29 eine gekrümmte Sperrausnehmung 37 auf, welche zur Aufnahme eines Nutfederteiles oder eines Sperrstiftes 39 passend ausgebildet ist. Der Sperrstift 39 ist in einer Lage in der gekrümmten Sperrausnehmung 37 durch eine wendeiförmige Feder 41 gehalten, welche einen Druck auf den Sperrstift 39 durch einen Kolbenstößelstift 43 ausübt.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist eine uragekehrt-U-förmige Ausnehmung 4 5 mit einer geringfügig größeren Abmessung als der Durchmesser des Sperrstiftes 39 durch den oberen Greiferarm 19 hindurchgehend eingeschnitten, um in der Lage zu sein, im wesentlichen den gesamten Sperrstift 39 aufzunehmen. Ein gebohrtes und mit Gewinde versehenes Loch 47 durch die Oberseite des oberen Greiferarms 19 nimmt die wendeiförmige Feder 41" und ihren Stößelstift 43 auf. Die Zugwirkung an der wendel-

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förmigen Feder kann durch eine Schraube 49 mit Betätigungskopf verändert werden, welche durch ihre Mitte gebohrt wurde, um das abgelegene Ende des Stößelstiftes 43 aufzunehmen.

Ein GrenzSchaltermechanismus 51 ist an der Oberseite des oberen Greiferarms 19 angebracht und ist derart angeordnet, daß er mit dem abgelegenen Ende des Stößelstiftes 43 in Berührung kommt, wenn dieser kurzzeitig vom Sperrstift 39 angehoben ist.

Eine Abdeckplatte 53, die am oberen Greiferarm 19 durch MaKchinenschrauben 55 befestigt ist, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, hält seitlich den Sperrstift 39 in der U-förmigen Ausnehmung 45 des oberen Greiferarms 19 zurück.

Im Betrieb bewegt sich die gesamte Greiferarmanordnung in Richtung des Pfeiles 20 vorwärts und rückwärts, wie dies oben beschrieben ist. Der untere Greiferarm 15 und der obere Greiferarm 19 bewegen sich gemeinsam als eine einzige, starre Einheit, wenn der Sperrstift 39 in der Sperrausnehmung 37 gehalten wird.

Wenn ein verhältnismäßig widerstandsfähiger Körper seitlich gegen irgendeinen Punkt am Arm 15 unterhalb der Befestigungseinrichtung 17 aufschlägt, dann wird ein Drehmoment um die Befestigungseinrichtung 17 erzeugt, welches eine Kraft auf den Sperrstift 39 ausübt. Die Kraft wird anfangs auf den Sperrstift 39 durch eine der Ecken 57 der Sperrausnehmung 37 tibertragen (in Abhängigkeit von der Seite der Anordnung, an welcher der Aufprall stattfindet). An der Ecke 57 wird die Kraft im wesentlichen in eine erste Komponente verlegt, die eine Tangente zur Ausnehmung 37 bildet, und eine zweite Komponente, welche senkrecht zur Tangente steht, wobei die Resultierende die Wirkung aufweist, den Sperrstift 39 nach oben aus seiner gekrümmten Sperrausnehmung 37 und in die umgekehrt-U-förmige Ausnehmung

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45 zu drücken. Nachfolgend läuft der Sperrstift 39, der in der Ausnehmung 45 untergebracht ist, an der oberen Oberfläche 31 des Abknickkopfes 29 ab, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, wobei es dem unteren Greiferarm 15 gestattet ist, um den Abknick-Schwenkzapfen 17 zu schwenken.

Der untere Greiferarm 15 fährt mit seiner Schwenkbewegung fort, bis einer der beiden, gekrümmten Begrenzungsanschläge 33 oder 35 an der Seite des Abknickkopfes 29 mit der zweiten hin- und herbeweglichen Welle in Eingriff tritt, welche durch die öffnung 24 hindurchläuft. Infolge der Berührung mit der Welle auf diese Weise gelangt die Schwenkbewegung des unteren Greiferarms 15 zum Stillstand. Somit wird der untere Greiferarm 15 daran gehindert, bis über einen bestimmten Schwenkwinkel hinausgeschwenkt zu werden. Vorteilhafterweise unterbindet dies die Möglichkeit, daß der untere Arm 15 gegen irgendein anderes Maschinenteil wie etwa die Zuführstation anschlägt, oder der Sperrstift 39 völlig aus dem Abknickkopf 29 herausrollt und in der Maschinenanlage verloren geht.

Wenn sich der Sperrstift 39 nach oben bewegt, dann drückt er die wendeiförmige Feder 41 zusammen und drückt das abgelegene Ende des Stößelstifts durch die Einstell-Kopfschraube 49 hindurch nach oben, um mit dem Begrenzungsschaltermechanismus 51 in Berührung zu treten, welcher seinerseits die Einlegemaschine ausschaltet.

Das Befestigungselement 17, das als Abknick-Schwenkpunkt dient, fällt vorzugsweise mit dem oberen Schwenkmittelpunkt 25 der Backenbetätigungsstange 23 zusammen, damit der untere Greiferarm 15 um den Schwenkpunkt 17 unbehindert schwenkt.

Der Abstand D, der in Fig. 4 bezeichnet ist, ist abhängig vom Durchmesser des Sperrstifts 39 (der im wesentlichen gleich ist der Krümmung der Sperrausnehmung 37) und vom Krümmungsradius der

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oberen, konvexen Fläche 31. Der Abstand D ist dem gewünschten Abknick-Kraftbereich zugeordnet, der erforderlich ist, um den Sperrstift 39 gegen seinen vorgespannten Stößelstift 43 nach oben und aus seiner Ausnehmung 37 herauszudrücken. Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist für "D" einen Wert von 0,41 mm auf, aber der Wert von D kanri vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,13 und 12,7 mm liegen. Die Abknickvorrichtung kann auch derart eingestellt sein, daß sie bei einer vorgegebenen Widerstandskraft innerhalb eines vorgegebenen Bereiches dadurch abknickt, daß man die Kopfschraube 49 einstellt, um die Druckkraft entweder zu erhöhen oder zu verringern, welche von der wendeiförmigen Feder 41 auf den Stößelstift 43 ausgeübt wird, um den Sperrstift 39 in seiner Lage in der gekrümmten Sperrausnehmung 37 zu halten.

Während die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben wurde, wird es dem Fachmann verständlich sein, daß zahlreiche Abwandlungen und Ergänzungen bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgenommen werden können, wie etwa Verwenden der Abknickvorrichtung für am Boden angebrachte Getriebeschalthebel oder HecktieflÖffel-Grabarme, ohne daß man den Gedanken und Bereich der Erfindung und der beigefügten Ansprüche verläßt.

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PATENTANWÄLTE REPRESENTATIVES BEPOPiE THE EUROPEAN PATtMT OFFICE BELL & HOWELL COMPMTY McCormick Road Chicago, Illinois 60645 USA A. GRUNECKER t>Pl--»NG H. KINKE1_DEY DR-ING W. STOCKMAIR 0« ING ArflCALTecm K. SCHUMANN VtK RSFt NAT oiPi--PHVS P. H. JAKOB G. BEZOLD 8 MÜNCHEN 22 MAXIWlUAlMSTFtASSK «3 26. Januar 1981 P 15 900-dg Abknickvorrichtung Ansprüche

1. Greiferbackenanordnung für die Schwenkbewegung im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersxnn zu und von einer Zuführstation einer Einlegemaschine,

gekennzeichnet durch die folgenden
Merkmale:

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- ein oberer Greiferarm (19), der einen oberen und einen unteren Abschnitt aufweist, wobei der obere Greiferarm um eine durch ihn durchgehende Achse schwenkbar ist,

- ein unterer Greiferarm (15), der einen oberen Abschnitt, . einen unteren Abschnitt, eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, wobei die Vorderseite der Zuführstation zugewandt ist und die Rückseite hiervon abgewandt ist, und wobei der untere Greiferarm ferner Greiferbacken (13) an seinem unteren Abschnitt aufweist,

- eine Kupplung (17), welche eine Schwenkverbindung zwischen dem oberen Abschnitt des unteren Greiferarmes und dem unteren Abschnitt des oberen Greiferarmes herstellt, und

- ein Nutfederteil (39), welches zwischen dem oberen Greiferarm und dem unteren Greiferarm angeordnet ist, wobei das Nutfederteil allgemein den oberen Greiferarm und den unteren Greiferarm in einer im wesentlichen starren, kolinearen Zuordnung hält, aber es dem unteren Greiferana gestattet, um die Kupplung und hierbei aus der im wesentlichen kolinearen Zuordnung heraus zu schwenken, wenn eine der genannten Seiten des unteren Greiferarmes gegen einen widerstandsfähigen Körper aufprallt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Nutfederteil einen Rollenstift (39) umfaßt, der einen speziellen Radius aufweist,

- daß in einer oberen Oberfläche (31) des unteren Greiferarms (15) eine riutartige Ausnehmung (37) mit dem speziellen Radius ausgebildet ist, um mindestens einen Teil des Rollenstiftes aufzunehmen,

- daß im oberen Greiferarm (19) eine Ausnehmung (45) ausgebildet· ist, wobei mindestens ein Teil der Ausnehmung im oberen Greiferarm dazu eingerichtet ist, den Rollenstift aufzunehmen, und wobei die Ausnehmung im oberen Greiferarm auch eine Spanneinrichtung (41) zum federnden Andrücken des Rollenstiftes gegen die obere Oberfläche

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des unteren Greiferarms enthält, und

- daß die obere Oberfläche des unteren Greiferarms eine gekrümmte, konvexe Oberfläche (31) ist, um es dem Rollenstift zu gestatten, hierauf abzurollen, und um es dem unteren Greiferarm zu gestatten, um die Kupplung (17) zu schwenken, wenn ein Aufprall an einer der genannten Seiten des unteren Greiferarmes den Rollenstift aus der nutartigen Ausnehmung in der oberen Oberfläche herausdrückt .

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Oberfläche (31) des unteren Greiferarmes (15) einen Bogen mit einem zweiten, speziellen Radius umfaßt, und daß ein Abstand D, der die obere Oberfläche des unteren Greiferarms von dem unteren Abschnitt des oberen Greiferarms (19) trennt , in Relation steht zum speziellen bzw. festgesetzten Radius des Nutfederteils (39) und zum zweiten, speziellen bzw. festgelegten Radius der oberen Oberfläche des unteren Greiferarms.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand D zwischen 0,127 und 12,7 mm liegt»

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung eine wendeiförmige Feder (41) umfaßt, die an einem Stößelstift (43) anger bracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößelstift (43) ein abgelegenes Ende aufweist, welches mit einem Schaltermechanismus in Berührung tritt, um die Einlegemaschine abzuschalten, wenn eine der genannten Seiten des unteren Greiferarms (15) gegen einen verhältnismäßig widerstandsfähigen Körper anschlägt.

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7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

- daß der obere Greiferarm (19) durchgehend eine hin- und herbewegliche Welle aufweist, und

- daß der obere Abschnitt des unteren Greiferarms (15) an seiner Vorderseite mindestens eine Anschlageinrichtung (33, 35) aufweist, um einen Eingriff mit der Welle zum Begrenzen der Schwenkbewegung des unteren Greiferarms um die Kupplung (17) herzustellen.

8. Abknickvorrichtung mit den folgenden Merkmalen:

- ein unterer Arm (15) mit einem oberen Abschnitt, einem unteren Abschnitt, einer Vorderseite und einer Rückseite, wobei der obere Abschnitt eine gekrümmte, konvexe, obere Oberfläche (31) aufweist und die gekrümmte, konvexe, obere Oberfläche eine Ausnehmung (37) aufweist, welche hierin nutartig mit einem speziellen bzw. festgelegten Radius ausgebildet ist,

- ein Nutfederteil (39), welches den speziellen bzw. bestimmten Radius aufweist, um mindestens teilweise in die nutartige Ausnehmung im unteren Arm eingelegt zu werden,

- ein oberer Arm (19), der einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt aufweist, wobei im unteren Abschnitt des oberen Armes eine Ausnehmung (45) ausgebildet ist, von welcher mindestens ein Teil dazu eingerichtet ist, das Nutfederteil aufzunehmen, und die Ausnehmung im oberen Arm auch eine Spanneinrichtung (41) aufweist, um das Nutfederteil federnd gegen die obere Oberfläche des unteren Armes anzudrücken, und

- eine Kupplung (17), welche schwenkbar den oberen Abschnitt des unteren Armes mit dem unteren Abschnitt des oberen Armes verbindet und aus einem Schwenkstift gebildet ist, wenn das Nutfederteil aus der nutartigen Ausnehmung des unteren Armes heraus und in die Ausnehmung des oberen Armes durch ein Anstoßen einer der Seiten des unteren Greiferarmes gegen einen widerstandsfähigen Körper verlagert wird.

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9. Verrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung eine wendeiförmige Feder (41) umfaßt, die an einem Stößel bzw. Führungskolben (43) angebracht ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Nutfederteil ein Rollenstift (39) ist.

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