EP0293674B1 - Coupling - Google Patents
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- EP0293674B1 EP0293674B1 EP88107990A EP88107990A EP0293674B1 EP 0293674 B1 EP0293674 B1 EP 0293674B1 EP 88107990 A EP88107990 A EP 88107990A EP 88107990 A EP88107990 A EP 88107990A EP 0293674 B1 EP0293674 B1 EP 0293674B1
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- B61G9/08—Draw-gear combined with buffing appliances with fluid springs or fluid shock-absorbers; Combinations thereof
Definitions
- the invention relates to a coupling, in particular for coupling rail-bound vehicles, with an articulated rod mounted in an articulated bearing and with a tube extension accommodating a shock absorber and slidably guided in an outer tube.
- a coupling of this type is known from PCT publication WO 86/00053. So that the very large tractive and impact forces that occur when coupling, starting and braking of, for example, railcars and / or wagons can be absorbed and operation that is as quiet as possible can be achieved, this known coupling has energy-consuming elements, such as ring springs and / or gas-hydraulic shock absorbers.
- the spherical bearing which receives the joint rod of the coupling or a coupling half and allows oscillating movements is also provided with rubber components, ie, is designed to be elastically flexible. The rubber components, however, require large volumes in order to be able to absorb the considerable compressive and tensile forces without permanent change in shape; in addition, it cannot be ruled out that the rubber components favor natural vibrations of the coupled vehicles.
- the invention is based, to exploit the advantages of a clutch of the type mentioned in particular vibrations favoring movements within the clutch the task.
- the bearing consists of steel and the shock absorber is arranged between a terminating nut of the tube extension and a transverse bolt guided in mutually opposite axial grooves of the outer tube and the tube extension and penetrating the outer tube and the tube extension.
- the cross bolt can advantageously be provided with a flattening, preferably incorporated in its central part, against which the head of the shock absorber plunger lies.
- a flattening preferably incorporated in its central part, against which the head of the shock absorber plunger lies.
- the plunger which always rests against the flattened portion of the transverse bolt both under tensile and compressive force, engages in the transverse bolt, preventing the bolt from falling out and thus decoupling; because the tappet also ensures the installation position of the bolt penetrating the pipes.
- the outer tube and tube extension are enclosed in the area of the cross bolt by a sleeve that holds the bolt in place, but is primarily intended to prevent dirt from entering the tube connection.
- the pipe extension which is relatively movable with respect to tensile and compressive forces with respect to the outer pipe, can advantageously be stored in lubrication-free sliding bushings of the outer pipe; this can reduce wear and tear and maintenance.
- a tube extension with an abrasion-resistant, preferably chrome-plated surface supports wear-free and low-maintenance operation.
- a gas-hydraulically damped coupling half can advantageously be connected to a coupling half designed as a rigid tube, thus reducing the manufacturing and cost expenditure for the coupling.
- a coupling half 1 e.g. a so-called close coupling, i.e. coupling to be connected manually with a second coupling half, or an automatic coupling, is supported with a joint rod 2 in a steel spherical bearing 3, for which purpose the joint rod 2 engages with a bearing eye 4 between bearing shells 5; a joint axis 6 inserted through the bearing shells 5 and the bearing eye 4 holds the bearing assembly together.
- the bearing shells 5 are coupled via a flange 7; the bearing shells 5 and the flange 7 form a bearing block with which the steel spherical bearing 3 is fastened, for example screwed, to a rail car or wagon, not shown.
- the joint rod 2 projects with a pipe extension 8 into an outer pipe 9; at the end of the coupling half 1 facing away from the steel spherical bearing 3, the outer tube 9 is enclosed Coupling tube 10 on.
- An end wall 11 closes off the coupling tube 10 and represents the connection point with a second coupling half;
- this coupling half can be designed as a rigid tube 12 with a steel spherical bearing 3 and attached to the vehicle, not shown, to be coupled.
- the pipe extension 8 of the articulated rod 2 which shifts relative to the outer pipe 9 in the case of tensile or compressive forces, is provided with a chrome-plated surface 13 and is supported in lubrication-free sliding bushes 14 of the outer pipe 9.
- a by means of hose clamps 15 both on the bearing shells 5 of the steel spherical plain bearing 3 and on the outer pipe 9 fixed bellows 16 automatically adapts to the changes in length caused by tensile or compressive forces and on the other hand prevents dirt from penetrating between the tubes 8, 9 and into the steel spherical bearing 3.
- a gas-hydraulic shock absorber 17 is clamped between the end nut 18 of the pipe extension 8 and a cross bolt 19 without play; a plunger 20 of the shock absorber 17 lies against the bolt 19.
- the transverse bolt 19 extends transversely to the hinge axis 6 of the steel spherical plain bearing 3, whereby it is arranged in mutually opposite axial grooves 21 of both the outer tube 9 as well as the pipe extension 8 is used (see FIG. 3).
- the installation position of the cross pin 19 is secured by a sleeve in the area of the axial grooves 21 surrounding the outer tube in the form of a hose clamp 23 which can be fixed by means of screws 22 (cf. FIG. 1); the cuff or clamp 23 also prevents dirt from reaching the interior of the pipe extension or the gap between the outer pipe 9 and the pipe extension 8 via the axial guide grooves 21.
- the cross bolt 19 has a flat 24 in its central part, into which the tappet 20 of the shock absorber 17 engages with a tappet head 25.
- the flattening 24 ensures, on the one hand, a flat contact between the cross pin 19 and the tappet head 25 and, on the other hand, an additional securing of the installation position of the cross pin 19, because even in the event that the hose clamp 23 no longer offers any hold to the cross pin 19, for example by sliding down from the outer tube 9 with loosening screws 22, the cross pin 19 could not fall out to the side; it would then hold the plunger head 25 engaging in the flattening 14, the transverse bolt in position and prevented an unwanted decoupling, because the plunger head 25 of the shock absorber plunger 20 is the flat 24 notched in the jacket of the transverse bolt both with compressive and tensile forces at.
- Two vehicles such as a railroad railcar and a wagon or two railroad wagons that are to be coupled together, can either be equipped with the coupling half 1 according to FIG. 1, the coupling halves 1 being connected in the region of the end walls 11, or one vehicle can be equipped with the coupling half 1 and the other vehicle with the coupling half designed as a rigid tube 12 according to FIG. 2.
- the rigid tube 12 is delimited on the side facing away from the steel spherical bearing 3 by an end wall 26, in which a centering pin 27 is arranged for connection to the coupling half 1.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplung, insbesondere zum Koppeln schienengebundener Fahrzeuge, mit einer in einem Gelenklager gelagerten, mit einer einen Stoßdämpfer aufnehmenden Rohrverlängerung gleitbeweglich in einem Außenrohr geführten Gelenkstange.The invention relates to a coupling, in particular for coupling rail-bound vehicles, with an articulated rod mounted in an articulated bearing and with a tube extension accommodating a shock absorber and slidably guided in an outer tube.
Eine Kupplung dieser Art ist aus der PCT-Veröffentlichung WO 86/00053 bekannt. Damit sich die beim Kuppeln, Anfahren und Bremsen von z.B. Eisenbahn-Triebwagen und/oder Waggons auftretenden sehr großen Zug- und Stoßkräfte aufnehmen lassen sowie ein möglichst geräuschfreier Betrieb erreichen läßt, weist diese bekannte Kupplung Energieverzehrelemente auf, wie Ringfedern und/oder gashydraulische Stoßdämpfer. Das die Gelenkstange der Kupplung bzw. einer Kupplungshälfte aufnehmende, Pendelbewegungen erlaubende Gelenklager ist zudem mit Gummi-Bauteilen Versehen, d.h. elastisch nachgiebig ausgebildet. Die Gummi-Bauteile erfordern allerdings große Volumina, um die erheblichen Druck- und Zugkräfte ohne bleibende Formänderung aufnehmen zu können; außerdem läßt sich nicht ausschließen, daß die Gummi-Bauteile Eigenschwingungen der angekuppelten Wagen begünstigen.A coupling of this type is known from PCT publication WO 86/00053. So that the very large tractive and impact forces that occur when coupling, starting and braking of, for example, railcars and / or wagons can be absorbed and operation that is as quiet as possible can be achieved, this known coupling has energy-consuming elements, such as ring springs and / or gas-hydraulic shock absorbers. The spherical bearing which receives the joint rod of the coupling or a coupling half and allows oscillating movements is also provided with rubber components, ie, is designed to be elastically flexible. The rubber components, however, require large volumes in order to be able to absorb the considerable compressive and tensile forces without permanent change in shape; in addition, it cannot be ruled out that the rubber components favor natural vibrations of the coupled vehicles.
Für Kupplungen anderer Art ist es aus der US-A-4 022 329 bzw. aus der GB-A-1 195 472 bekannt, die Gelenkstange einer Kupplungshälfte mit einem Stahl-Lagerauge bzw. das gesamte Gelenklager aus Stahl herzustellen. Vor allem bei einem Gelenklager aus Stahl läßt sich ohne vorkehrende Maßnahmen allerdings eine unerwünscht hohe Geräuschentwicklung nicht vermeiden.For couplings of other types, it is known from US-A-4 022 329 and from GB-A-1 195 472 to produce the joint rod of a coupling half with a steel bearing eye or the entire joint bearing from steel. Especially with a spherical plain bearing made of steel, an undesirably high level of noise cannot be avoided without taking precautionary measures.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Ausschöpfung der Vorteile einer Kupplung der eingangs genannten Art insbesondere Schwingungen begünstigende Bewegungen innerhalb der Kupplung auszuschalten.The invention is based, to exploit the advantages of a clutch of the type mentioned in particular vibrations favoring movements within the clutch the task.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß das Lager aus Stahl besteht und der Stoßdämpfer zwischen einer Abschlußmutter der Rohrverlängerung und einem das Außenrohr und die Rohrverlängerung durchdringenden, in einander fluchtend gegenüberliegenden Axialnuten des Außenrohres und der Rohrverlängerung geführten Querbolzen angeordnet ist. Es hat sich herausgestellt, daß bei einer Kupplung, die aus einem vorzugsweise mit einem gashydraulischen Stoßdämpfer kombinierten Stahlgelenklager besteht, der zum Aufnehmen vorm sowohl Druck- als auch Zugkräften vorteilhaft doppelt wirkende Stoßdämpfer eine ausreichende Energieaufnahme gewährleistet. Somit bedarf es keiner Sonderkonstruktion des Gelenklagers mit Gummi-Bauteilen. Abgesehen davon, daß bei einem Stahlgelenklager keine von Formänderungen bewirkten Bewegungen und damit keine Eigenschwingungen eines angekoppelten Wagens oder Eisenbahn-Waggons auftreten, werden Geräusche verursachende Bewegungen innerhalb der Kupplung durch den spielfrei eingebauten, bei einem Stahllager unabdingbaren Stoßdämpfer vermieden. Der spielfreie Einbau, wobei der Stoßdämpfer mit wenigen Millimetern Vorspannweg zwischen der Mutter und dem Querbolzen sitzt, schließt ein Klappern aus und reduziert folglich den Geräuschpegel.This object is achieved according to the invention in that the bearing consists of steel and the shock absorber is arranged between a terminating nut of the tube extension and a transverse bolt guided in mutually opposite axial grooves of the outer tube and the tube extension and penetrating the outer tube and the tube extension. It has been found that in a clutch, which consists of a steel joint bearing, preferably combined with a gas-hydraulic shock absorber, the double-acting shock absorber advantageously ensures sufficient energy absorption to accommodate both compressive and tensile forces. There is therefore no need for a special design of the spherical plain bearing with rubber components. In addition to the fact that in a steel spherical plain bearing no movements caused by changes in shape and thus no natural vibrations of a coupled wagon or railway wagons occur, noises-causing movements within the coupling are indispensable for a steel bearing due to the play-free installation Shock absorbers avoided. The backlash-free installation, with the shock absorber sitting with a few millimeters of preload between the nut and the cross bolt, prevents rattling and consequently reduces the noise level.
Der Querbolzen läßt sich vorteilhaft mit einer vorzugsweise in seinem Mittelteil eingearbeiteten Abflachung versehen, gegen die sich der Kopf des Stoßdämpferstößels legt. Dadurch, daß der Stößel, der sowohl bei Zug- als auch bei Druckkraft stets an der Abflachung des Querbolzens anliegt, in den Querbolzen eingreift, läßt sich ein Herausfallen des Bolzens und damit eine Entkupplung verhindern; denn der Stößel sichert insbesondere auch die Einbaulage des die Rohre durchdringenden Bolzens. Zwar werden Außenrohr und Rohrverlängerung im Bereich des Querbolzens von einer Manschette umschlossen, die den Bolzen in seiner Lage hält, jedoch in erster Linie ein Eindringen von Schmutz in die Rohrverbindung verhindern soll. Es ist nicht auszuschließen, daß die Manschette bzw. der Mantel während des häufig jahrelangen Betriebes verschleiß- oder korrosionsbedingt vom Außenrohr herunterfällt; insbesondere in diesem Fall gewährleistet der in die Abflachung eingreifende Stößel die Sicherung der Lage des Querbolzens.The cross bolt can advantageously be provided with a flattening, preferably incorporated in its central part, against which the head of the shock absorber plunger lies. Characterized in that the plunger, which always rests against the flattened portion of the transverse bolt both under tensile and compressive force, engages in the transverse bolt, preventing the bolt from falling out and thus decoupling; because the tappet also ensures the installation position of the bolt penetrating the pipes. The outer tube and tube extension are enclosed in the area of the cross bolt by a sleeve that holds the bolt in place, but is primarily intended to prevent dirt from entering the tube connection. It cannot be ruled out that the sleeve or the jacket will fall off the outer tube due to wear or corrosion during the often years of operation; in this case in particular, the plunger engaging in the flattening ensures the securing of the position of the transverse bolt.
Die bei Zug- und Druckkräften gegenüber dem Außenrohr relativ bewegliche Rohrverlängerung läßt sich vorteilhaft in schmierungsfreien Gleitbuchsen des Außenrohres lagern; damit lassen sich der Verschleiß sowie die Wartung reduzieren.The pipe extension, which is relatively movable with respect to tensile and compressive forces with respect to the outer pipe, can advantageously be stored in lubrication-free sliding bushings of the outer pipe; this can reduce wear and tear and maintenance.
Den verschleißfreien und wartungsarmen Betrieb unterstützt eine Rohrverlängerung mit einer abriebfesten, vorzugsweise verchromten Oberfläche.A tube extension with an abrasion-resistant, preferably chrome-plated surface supports wear-free and low-maintenance operation.
Vorteilhaft kann eine gashydraulisch gedämpfte Kupplungshälfte mit einer als starres Rohr ausgebildeten Kupplungshälfte verbunden sein und damit der Fertigungs- und Kostenaufwand für die Kupplung verringert werden.A gas-hydraulically damped coupling half can advantageously be connected to a coupling half designed as a rigid tube, thus reducing the manufacturing and cost expenditure for the coupling.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- eine Kupplungshälfte einer erfindungsgemäß in einem Stahlgelenklager angelenkten, einen integrierten Stoßdämpfer aufweisenden Kupplung, im Längsschnitt dargestellt,
- Fig. 2
- eine als starres Rohr ausgebildete, in einem erfindungsgemäßen Stahlgelenklager angelenkte Kupplungshälfte, und
- Fig. 3
- eine vergrößerte Einzelteil-Zeichnung der Kupplungshälfte gemäß Fig. 1 entlang der Längsachse eines Querbolzens geschnitten dargestellt, der ein Außenrohr und eine darin gleitbeweglich geführte Rohrverlängerung der Gelenkstange durchdringt.
- Fig. 1
- 2 shows a coupling half of a coupling articulated according to the invention in a steel spherical plain bearing and having an integrated shock absorber, in longitudinal section,
- Fig. 2
- a coupling half designed as a rigid tube, articulated in a steel spherical plain bearing according to the invention, and
- Fig. 3
- an enlarged drawing of the coupling half of FIG. 1 along the longitudinal axis of a cross bolt shown, which penetrates an outer tube and a sliding extension of the joint rod guided therein.
Eine Kupplungshälfte 1, z.B. einer sogenannten Kurzkupplung, d.h. manuell mit einer zweiten Kupplungshälfte zu verbindenden Kupplung, oder einer automatischen Kupplung, lagert mit einer Gelenkstange 2 in einem Stahlgelenklager 3, wozu die Gelenkstange 2 mit einem Lagerauge 4 zwischen Lagerschalen 5 eingreift; eine durch die Lagerschalen 5 und das Lagerauge 4 gesteckte Gelenkachse 6 hält den Lagerverbund zusammen. Die Lagerschalen 5 sind über einen Flansch 7 gekoppelt; die Lagerschalen 5 und der Flansch 7 bilden einen Lagerbock, mit dem das Stahlgelenklager 3 an einen nicht dargestellten Triebwagen oder Waggon befestigt, beispielsweise angeschraubt wird.A
Die Gelenkstange 2 ragt mit einer Rohrverlängerung 8 in ein Außenrohr 9; an dem dem Stahlgelenklager 3 abgewandten Ende der Kupplunghälfte 1 schließt sich dem Außenrohr 9 ein Kupplungsrohr 10 an. Eine Stirnwand 11 schließt das Kupplungsrohr 10 ab und stellt die Verbindungsstelle mit einer zweiten Kupplungshälfte dar; wie in Fig. 2 dargestellt, kann diese Kupplungshälfte als starres Rohr 12 mit Stahlgelenklager 3 ausgebildet und an dem nicht dargestellten, anzukuppelnden Fahrzeug befestigt sein. Die sich bei Zug-oder Druckkräften relativ zum Außenrohr 9 verschiebende Rohrverlängerung 8 der Gelenkstange 2 ist mit einer verchromten Oberfläche 13 versehen und lagert in schmierungsfreien Gleitbuchsen 14 des Außenrohres 9. Ein mittels Schlauchschellen 15 sowohl an den Lagerschalen 5 des Stahlgelenklagers 3 als auch am Außenrohr 9 festgelegter Faltenbalg 16 paßt sich einerseits selbsttätig den bei Zug- oder Druckkräften bewirkten Längenveränderungen an und verhindert andererseits ein Eindringen von Schmutz zwischen die Rohr 8, 9 und in das Stahlgelenklager 3.The
Im Inneren der Rohrverlängerung 8 der Kupplungshälfte 1 ist ein gashydraulischer Stoßdämpfer 17 zwischen einer Abschlußmutter 18 der Rohrverlängerung 8 und einem Querbolzen 19 spielfrei eingespannt; gegen den Bolzen 19 legt sich ein Stößel 20 des Stoßdämpfers 17. Der Querbolzen 19 erstreckt sich in der in Fig. 1 dargestellten Einbaulage der Kupplungshälfte 1 quer zur Gelenkachse 6 des Stahlgelenklagers 3, wobei er in einander fluchtend gegenüberliegend angeordnete Axialnuten 21 sowohl des Außenrohres 9 als auch der Rohrverlängerung 8 eingesetzt ist (vgl. Fig. 3). Die Einbaulage des Querbolzens 19 wird durch eine im Bereich der Axialnuten 21 das Außenrohr umschließende Manschette in Form einer mittels Schrauben 22 (vgl. Fig. 1) festlegbaren Schlauchschelle 23 gesichert; die Manschette bzw. Schelle 23 verhindert außerdem, daß Schmutz über die axialen Führungsnuten 21 in das Innere der Rohrverlängerung bzw. in den Spalt zwischen Außenrohr 9 und Rohrverlängerung 8 gelangt.Inside the
Wie in Fig. 3 dargestellt, weist der Querbolzen 19 in seinem Mittelteil eine Abflachung 24 auf, in die der Stößel 20 des Stoßdämpfers 17 mit einem Stößelkopf 25 eingreift. Die Abflachung 24 gewährleistet einerseits eine flächige Anlage zwischen dem Querbolzen 19 und dem Stößelkopf 25 und andererseits eine zusätzliche Sicherung der Einbaulage des Querbolzens 19, denn selbst für den Fall, daß die Schlauchschelle 23 dem Querbolzen 19 keinen Halt mehr böte, beispielsweise durch Herunterrutschen vom Außenrohr 9 bei sich lockernden Schrauben 22, könnte der Querbolzen 19 nicht zur Seite herausfallen; es hielte dann nämlich der in die Abflachung 14 eingreifende Stößelkopf 25 den Querbolzen in seiner Lage und verhinderte eine ungewollte Entkupplung, denn der Stößelkopf 25 des Stoßdämpferstößels 20 liegt der in den Mantel des Querbolzens eingekerbten Abflachung 24 sowohl bei Druck- als auch bei Zugkräften stets flächig an.As shown in FIG. 3, the
Zwei Fahrzeuge, wie beispielsweise ein Eisenbahn-Triebwagen und ein Waggon oder zwei Eisenbahn-Waggons, die miteinander gekuppelt werden sollen, können entweder jeweils mit der Kupplungshälfte 1 gemäß Fig. 1 bestückt sein, wobei die Kupplungshälften 1 im Bereich der Stirnwände 11 verbunden werden, oder das eine Fahrzeug kann mit der Kupplungshälfte 1 und das andere Fahrzeug mit der als starres Rohr 12 ausgebildeten Kupplungshälfte gemäß Fig. 2 ausgerüstet sein. Das starre Rohr 12 wird an der dem Stahlgelenklager 3 abgewandten Seite von einer Stirnwand 26 begrenzt, in der ein Zentrierbolzen 27 zum Verbinden mit der Kupplungshälfte 1 angeordnet ist. Beim Ankuppeln auftretende Druckkräfte setzen sich von dem Kupplungsrohr 10 über einen die Rohrverlängerung 8 vor dem Kupplungsrohr 10 abschließenden Zapfen 28 bis in den Stoßdämpfer 17 und von dort über die Rohrverlängerung 8, das Stahlgelenklager 3 und die Achse 6 bis in den mit dem Untergestell des Fahrzeugs verschraubten Flansch 7 (Lagerbock) fort, d.h. die Druckkraft wird in das Fahrzeug-Untergestell eingeleitet. Hingegen nehmen Zugkräfte den Kraftfluß über das Kupplungsrohr 10, einer das Außenrohr 9 umschließenden Schalenmuffe 29, den Stoßdämpfer 17, die Rohrverlängerung 8, das Stahlgelenklager 3, die Achse 6 und den Flansch 7 (Lagerbock) bis in das Fahrzeug-Untergestell.Two vehicles, such as a railroad railcar and a wagon or two railroad wagons that are to be coupled together, can either be equipped with the
Claims (10)
- A coupling, particularly for coupling railway vehicles, having a coupling rod that is mounted in a swivel bearing and has a tubular extension that accommodates a shock absorber and is guided to slide in an outer tube, characterised in that the bearing (3) is made of steel and the shock absorber (17) is arranged between a cap nut (18) of the tubular extension (8) and a transverse bolt (19) passing through the outer tube (9) and the tubular extension (8) in opposed aligned axial grooves (21) in the outer tube (9) and the tubular extension (8).
- A coupling according to claim 1, characterised in that the shock absorber is a gas-hydraulic shock absorber (17).
- A coupling according to claim 1 or claim 2, characterised in that the shock absorber is a double acting shock absorber (17).
- A coupling according to any one or more of claims 1 to 3, characterised in that the transverse bolt (19) has a flat (24) against which the head (25) of the shock absorber (20) lies.
- A coupling according to claim 4, characterised in that the flat (24) is machined into the central part of the transverse bolt (19).
- A coupling according to any one or more of claims 1 to 5, characterised in that the tubular extension (8) is housed in sliding sleeves (14) of the outer tube (9).
- A coupling according to claim 6, characterised in that the sliding sleeves (14) are self-lubricating.
- A coupling according to any one or more of claims 1 to 7, characterised in that the tubular extension (8) has a wear-resistant outer surface (13).
- A coupling according to claim 8, characterised in that the outer surface (13) of the tubular extension (8) is chromium plated.
- A coupling according to any one or more of claims 1 to 9, characterised in that a gas-hydraulically damped half-coupling (1) is connected to a half-coupling in the form of a rigid tube (12).
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| DE8707485U | 1987-05-25 |
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