EP0576878B1 - Vorrichtung zum Auswechseln und Justieren eines Werkzeugs im Werkzeugeinbauraum einer Presse - Google Patents

Vorrichtung zum Auswechseln und Justieren eines Werkzeugs im Werkzeugeinbauraum einer Presse Download PDF

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EP0576878B1
EP0576878B1 EP93109180A EP93109180A EP0576878B1 EP 0576878 B1 EP0576878 B1 EP 0576878B1 EP 93109180 A EP93109180 A EP 93109180A EP 93109180 A EP93109180 A EP 93109180A EP 0576878 B1 EP0576878 B1 EP 0576878B1
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EP
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clamping
press
die
clamping base
fixture block
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EP93109180A
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Gerd Vasel
Berthold Jarosch
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L Schuler GmbH
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L Schuler GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/21—Presses specially adapted for extruding metal
    • B21C23/212—Details
    • B21C23/215—Devices for positioning or centering press components, e.g. die or container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/21—Presses specially adapted for extruding metal
    • B21C23/212—Details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/02—Dies or mountings therefor
    • B21J13/03—Die mountings

Definitions

  • the invention relates to a device of the type specified in the preamble of claim 1.
  • the device serves for the exchange as well as the press-tight installation of the tool consisting of tool die and punch in the installation space of a press on press table and ram.
  • the press operation is to be secured through the mass production of workpieces to be formed.
  • the setting of the tool parts with reference to the punch axis and die axis must be enabled and secured. The adjustment is done after changing the tool and when replacing e.g. only the stamp is necessary.
  • DE 40 10 747 A1 describes an extrusion press which has a frame to which a die tool is fastened by means of a die holder, a centering plate and a centering frame.
  • the stamp is mounted with its shaft in a stamp holder connected to the plunger.
  • the die tool with the die holder, the centering plate and the centering frame are arranged on a base plate.
  • the die is centered directly, i.e. between the press-fixed mounting block and the clamping base that supports the die.
  • the centering elements are supported on the press-fixed mounting block.
  • the device can be used not only on the table side but also on the ram side, and the stamp holder can also be used on the table side. The possibility of radial adjustment is provided for the stamp.
  • a press table 1 of an extrusion press is indicated.
  • the installation space for a die tool is numbered 3.
  • the installation space for a stamp on a plunger positioned with 2 is marked with 4.
  • This arrangement is exemplary, since the die tool and stamp can also be installed on the mutual press part, stamp on the table or die tool on the ram.
  • the press table 1 carries a receiving block 5 which is fixed by means of screw elements 9, 15 or in some other way.
  • a clamping base 6 has been inserted into the receiving block 5 from above into the insertion side 52, which is below the clamping elements 7 on the press table 1
  • Intermediate layer of the receiving block 5 can be fixed after the following to FIGS. 2 and 3 still to be described adjustment to the central axis of the stamp 17 has been made.
  • the clamping elements 7 are rotary clamps, each with a clamping head 8 in the extension of the clamping axis.
  • the clamping head 8 can be moved and rotated in the indicated positions 8 ′′ and 8 ′.
  • the tensioning takes place after passing through the mounting block 5 and tensioning base 6 and rotation by approximately 90 degrees by pulling back the tensioning anchors.
  • the die 13 is fastened to the clamping base 6 by means of a clamping nut 14 with the interposition of a pressure plate 12 in a position fixed with respect to the clamping base 6.
  • the elements shown on the plunger 2 are explained in relation to FIG. 4.
  • the clamping base 6 is inserted from above into the receiving block 5.
  • the receiving block 5 has a recess 23.
  • the recess 23 is against the emergence of the clamping base 6 by guide strips 22 in the upper region and secured by guide strips 24 in the lower area.
  • the insertion area located at the top can be closed by a cover plate 10, which can be swung open about the pivot point 25 and can be fixed on the receiving block 5 by a screw element 26 passing through a recess 27.
  • the die is adjusted by movements of the wedges 29.
  • the threaded spindles 31, 32 are simultaneously rotated in the clamping direction by moving the wedges to the vertical center, the die is moved in the vertical direction, when only one wedge 29 is clamped at right angles to the wedge movement.
  • a horizontal adjustment of the die is achieved by rotating the threaded spindles 31, 32 in opposite directions.
  • the clamping base 6 can be fixed by screwing means 11.
  • the die tool 13 (12, 13, 14) is adjusted when the screwing means 11 is loosened and when the insert is closed by the cover plate 10 by means of wedges 29 inserted in the additional block 35 in the receiving block 5 are supported on the one hand on a sliding surface 30 in the recess 35 of the receiving block 5 and on the other hand on one sliding surface 34 of the clamping base 6.
  • the sliding surfaces 30 and 34 are inclined surfaces, respectively, which are at an angle of inclination, e.g. as shown.
  • the wedges 29 can be adjusted by means of a threaded spindle 31 and a ball nut 33 by motor, or also manually by means of moving or screw threads and threaded spindle 32 via an adjusting head 37. With 39 the bearing point for the threaded spindle 31 is indicated; the position number 38 indicates the breakthrough in the mounting block 5 and the clamping base 6 for the clamping head 8.
  • FIG. 3 serves to make it easier to see the opening 38 and the mounting of the clamping wedges 29.
  • the installation space 4 is shown with components that can be seen in more detail in FIG. 4.
  • Brackets 47 are introduced into the installation space 4.
  • a clamping bar 46 is attached to each of these.
  • the clamping bar 46 has printing units 48, for example. hydraulic type, which act on a clamping plate 40 via pistons, in order to bring about a pressure of a clamping set receiving the punch 17 consisting of clamping nut 18, clamping cone 19, pressure plate 20 and clamping head 16 on the plunger 2.
  • the clamping plate 40 is provided with an opening for the passage of the clamping head 16 in the direction of the press table 1.
  • the clamping plate 40 is held laterally between the brackets 47 and by a bracket 44.
  • clamping plate 40 and thus the punch are locked in the vertical plane by clamping elements 21, for example. hydraulic type 43 with pistons 42 which can be advanced against inclined surfaces or clamping surfaces 41 on the clamping plate 40.
  • clamping head 16 and clamping plate 40 After inserting the clamping head 16 and clamping plate 40 into the recess formed by the brackets 47 and clamping strips 46 with the pressure units 48, the clamping head 16 with the stamp 17 can be rotated with only slight pressure being applied to the printing units 48. A targeted rotation takes place via a radial adjustment 51 from an angle plate 49 with screw elements 50.
  • the screw elements 50 are placed on a projection 53 rigidly fastened to the clamping head 16. It has been shown that, for example, tensioning elements such as the tensioning bars positioned with 7 or the tensioning bars positioned with 46 can be replaced by equivalent means.
  • An embodiment according to the invention provides for the mounting block 5 and clamping base 6 to be used to hold the stamp 17 and to adjust it on the stamp 2.
  • the table-side adjustment of the die is then limited to a radial adjustment using the means shown in FIG. 4.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
  • Hierbei dient die Vorrichtung dem Austausch als auch dem pressenfesten Einbau des aus Werkzeuggesenk und Stempel bestehenden Werkzeugs im Einbauraum einer Presse an Pressentisch und an Stößel. Der Pressenbetrieb ist über die Massenfertigung von zu formenden Werkstücken zu sichern. Andererseits ist die Einstellung der Werkzeugteile mit Bezug auf Stempelachse und Matrizenachse zu ermöglichen und zu sichern. Die Justage ist nach dem Werkzeugwechsel und bei Austausch z.B. nur des Stempels notwendig.
  • In der DE 40 10 747 A1 ist eine Fließpresse beschrieben worden, die einen Rahmen aufweist, an dem mittels eines Gesenkhalters, einer Zentrierplatte und eines Zentrierrahmens ein Gesenkwerkzeug befestigt ist. Der Stempel ist mit seinem Schaft in eine mit dem Stößel verbundenen Stempelhalter gelagert. Das Gesenkwerkzeug mit dem Gesenkhalter, der Zentrierplatte und dem Zentrierrahmen sind auf einer Grundplatte angeordnet. Diese Bauelemente sind auswechselbar auf einer justierbaren Aufnahmeplatte am Rahmen der Presse vermittels Spannkeilen befestigt.
  • Demgegenüber ist es Aufgabe nach der Erfindung, die Justage von Gesenkwerkzeug und Stempel mit Bezug auf die Stempelachse zu vereinfachen und die Sicherheit der Handhabung zu erhöhen.
  • Die Aufgabe ist bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst durch dessen kennzeichnenden Merkmale. Die Merkmale der weiteren Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dar.
  • Vorteile für die Erfindung ergeben sich daraus, daß unter Verwendung bekannter Mittel die Anzahl der Bauelemente und von daher auch die Anzahl an Toleranzfehlern verringert worden ist. Es sind weniger Teile erforderlich und vorhandene Bauelemente übernehmen Mehrfachfunktionen.
  • Die Zentrierung des Gesenks erfolgt direkt, d.h. zwischen dem pressenfesten Aufnahmeblock und dem das Gesenk tragenden Spannuntersatz. Die Zentrierelemente stützen sich am pressenfesten Aufnahmeblock ab. Die Vorrichtung ist nicht nur tischseitig, sondern auch stößelseitig, die Stempelaufnahme auch tischseitig einsetzbar. Für den Stempel ist die Möglichkeit der Radialverstellung vorgesehen.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden.
  • Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    Die Einbauräume von Gesenk und Stempel in einer Presse mit einer Vorrichtung nach der Erfindung,
    Fig. 2
    eine Ansicht auf die Vorrichtung für den Gesenkwechsel nach der Erfindung,
    Fig. 3
    eine Schnittsansicht entsprechend dem Schnittverlauf III-III in Fig. 2 und
    Fig. 4
    eine Ansicht auf die Vorrichtung für den Stempelwechsel nach der Erfindung.
  • In Fig. 1 ist ein Pressentisch 1 einer Fließpresse angedeutet. Der Einbauraum für ein Gesenkwerkzeug ist mit 3 beziffert. Der Einbauraum für einen Stempel an einem mit 2 positionierten Stößel ist mit 4 gekennzeichnet. Diese Anordnung ist beispielhaft, da Gesenkwerkzeug und Stempel jeweils auch am gegenseitigen Pressenteil, Stempel am Tisch bzw. Gesenkwerkzeug am Stößel eingebaut sein können. Der Pressentisch 1 trägt einen Aufnahmeblock 5, der vermittels Schraubelementen 9, 15 oder in sonstiger Weise festgesetzt ist. In den Aufnahmeblock 5 ist von oben in die Einschubseite 52 ein Spannuntersatz 6 eingeschoben worden, der über Spannelemente 7 am Pressentisch 1 unter Zwischenlage des Aufnahmeblocks 5 festsetzbar ist, nachdem die nachfolgend zu Fign. 2 und 3 noch zu beschreibende Justierung auf die Mittenachse des Stempels 17 erfolgt ist. Die Spannelemente 7 sind Drehspanner mit jeweils einem Spannkopf 8 in Verlängerung der Spannachse. Der Spannkopf 8 ist in den angedeuteten Positionen 8'' und 8' bewegbar sowie drehbar. Das Spannen erfolgt nach dem Durchtritt durch Aufnahmeblock 5 und Spannuntersatz 6 und Drehung um etwa 90 Winkelgrad durch Zurückziehen der Spannanker. An dem Spannuntersatz 6 ist vermittels Spannmutter 14 unter Zwischenlage einer Druckplatte 12 das Gesenkwerkzeug 13 befestigt in einer mit Bezug auf den Spannuntersatz 6 festgelegten Lage. Die gezeigten Elemente am Stößel 2 werden zu Fig. 4 erläutert.
  • In Fig. 2 ist der Spannuntersatz 6 von oben in den Aufnahmeblock 5 eingesetzt. Der Aufnahmeblock 5 weist hierfür eine Ausnehmung 23 auf. Zwischen dem Aufnahmeblock 5 bzw. der Ausnehmung 23 in diesem und dem Spannuntersatz 6 sind, wie seitlich zu diesem ersichtlich, Freiräume gelassen für einen beweglichen Einbau des Spannuntersatzes 6. Die Ausnehmung 23 ist gegen ein Heraustreten des Spannuntersatzes 6 durch Führungsleisten 22 im oberen Bereich und durch Führungsleisten 24 im unteren Bereich gesichert. Der oben befindliche Einschubbereich ist durch eine Deckelplatte 10 verschliessbar, die um den Drehpunkt 25 aufklappbar und durch ein durch eine Ausnehmung 27 durchtretendes Schraubelement 26 an dem Aufnahmeblock 5 festsetzbar ist. Für ein Spiel in vertikaler Bewegungsrichtung während des Justierens sind in die Deckelplatte 10 mehrere, hier zwei Kugelfederelemente 28 eingesetzt. Die Justage des Gesenkes erfolgt durch Bewegungen der Keile 29. Bei gleichzeitiger Drehung der Gewindespindeln 31, 32 in Spannrichtung, indem die Keile auf die senkrechte Mitte bewegt werden wird das Gesenk in vertikaler Richtung bewegt, beim Spannen nur eines Keiles 29 rechtwinklig zur Keilbewegung. Eine horizontale Verstellung des Gesenkes wird durch gegenläufiges Drehen der Gewindespindeln 31, 32 erreicht. Nach dem Justieren ist der Spannuntersatz 6 durch Schraubmittel 11 festsetzbar. Die Justage des Gesenkwerkzeugs 13 (12, 13, 14) erfolgt bei gelöstem Schraubmittel 11 und bei durch die Deckelplatte 10 geschlossene Einschub vermittels in weiteren Ausnehmungen 35 in dem Aufnahmeblock 5 eingesetzten Keilen 29. Die Keile 29 stützen sich einerseits an je einer Gleitfläche 30 in der Ausnehmung 35 des Aufnahmeblock 5 und andererseits an je einer Gleitfläche 34 des Spannuntersatzes 6 ab. Die Gleitflächen 30 und 34 sind jeweils Schrägflächen, die unter einem Neigungswinkel, z .B. wie gezeigt, verlaufen können. Die Keile 29 sind über eine Gewindespindel 31 und eine Kugelmutter 33 motorisch, oder auch manuell mittels Bewegungs- oder Schraubgewinde und Gewindespindel 32 über einen Einstellkopf 37 verstellbar. Mit 39 ist die Lagerstelle für die Gewindespindel 31 angedeutet; die Positionsziffer 38 deutet den Durchbruch in Aufnahmeblock 5 und Spannuntersatz 6 für den Spannkopf 8 an.
  • Die Darstellung in Fig. 3 dient der besseren Erkennbarkeit von Durchbruch 38 und Lagerung der Spannkeile 29.
  • In der rechten Bildhälfte von Fig. 2 sind der Einbauraum 4 mit Bauelementen dargestellt, die in Fig. 4 näher erkennbar sind. In den Einbauraum 4 sind Haltewinkel 47 eingebracht. An diesen sind je eine Spannleiste 46 befestigt. Die Spannleiste 46 weist Druckeinheiten 48 z .B. hydraulischer Art auf, die über Kolben auf eine Spannplatte 40 wirken, um eine Anpressung eines den Stempel 17 aufnehmenden Spannsatzes aus Spannmutter 18, Spannkonus 19, Druckplatte 20 und Spannkopf 16 an den Stößel 2 zu bewirken. Die Spannplatte 40 ist mit einem Durchbruch zum Durchtritt des Spannkopfes 16 in Richtung Pressentisch 1 versehen. Die Spannplatte 40 ist seitlich zwischen den Haltewinkeln 47 und durch eine Halterung 44 gehalten. Die Arretierung der Spannplatte 40 und somit des Stempels in der vertikalen Ebene erfolgt weiterhin durch Spannelemente 21, z .B. hydraulischer Art 43 mit Kolben 42, die gegen Schrägflächen bzw. Spannflächen 41 an der Spannplatte 40 vorrückbar sind. Nach dem Einsetzen von Spannkopf 16 und Spannplatte 40 in die durch die Haltewinkel 47 und Spannleisten 46 mit den Druckeinheiten 48 gebildete Ausnehmung ist bei nur geringer Druckbeaufschlagung der Druckeinheiten 48 eine Drehung des Spannkopfes 16 mit Stempel 17 möglich. Eine gezielte Drehung erfolgt über eine Radialverstellung 51 aus einem Winkelblech 49 mit Schraubelementen 50. Die Schraubelemente 50 sind an einen starr mit dem Spannkopf 16 befestigten Vorsprung 53 gelegt. Es hat sich gezeigt, daß z.B. Spannelemente wie die mit 7 positionierten oder die mit 46 positionierten Spannleisten durch äquivalente Mittel austauschbar sind.
  • Eine Ausgestaltung nach der Erfindung sieht vor, Aufnahmeblock 5 und Spannuntersatz 6 zur Aufnahme des Stempels 17 und zu dessen Justage am Stempel 2 einzusetzen. Die tischseitige Justage des Gesenkes beschränkt sich dann unter Verwendung der in Fig. 4 gezeigten Mittel auf eine Radialverstellung.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Auswechseln und Justieren eines
    Werkzeugs im Werkzeugeinbauraum (3, 4) einer Presse, insbesondere einer Fließpresse, mit einem Rahmen, Pressentisch (1) und einem auf den Rahmen zu und von diesem weg bewegbaren Stößel (2), wobei das Werkzeug aus Gesenkwerkzeug (12, 13, 14) und Stempel (17) vermittels Haltemittel austauschbar angeordnet ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Mittel:
    - Am Pressentisch (1), bei stößelseitiger Befestigung am Stößel (2), ist in dem Werkzeugeinbauraum (3, 4) ein Aufnahmeblock (5) arretiert und über Spannelemente (7, 9, 15) festgesetzt,
    - der Aufnahmeblock (5) ist mit einer Ausnehmung (23) und Führungsmitteln (22, 24) versehen zur Aufnahme eines einen Teil (13, 17) des Gesenkwerkzeugs tragenden Spannuntersatzes (6),
    - an zwei schräg verlaufenden, zur Einschubrichtung (52) des Spannuntersatzes (6) geneigten Gleitflächen (30) im unteren Bereich der Ausnehmung (23) stützt sich jeweils ein über Verstellmittel (31, 33, 39 bzw. 32, 37) in der Längserstreckung verschiebbarer Spannkeil (29) ab,
    - gegen die Spannkeile (29) ist der Spannuntersatz (6) mit an diesem angebrachten, in gleicherweise schräg verlaufenden Gleitflächen (34) gelegt,
    - die Einschubseite (52) für den Spannuntersatz (6) an dem Aufnahmeblock (5) ist für den Justier- und Betriebszustand durch eine Deckelplatte (10) verschlossen,
    - in bzw. an der Deckelplatte (10) sind elastische Druckelemente (28) vorgesehen, die auf den Spannuntersatz (6) im Sinne eines Anpressens gegen die Keile (29) wirken.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeblock (5) zur Aufnahme von Spannuntersatz (6) und Gesenkwerkzeug (12, 13, 14) am Pressentisch (1) arretiert ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeblock (5) zur Aufnahme von Spannuntersatz (6) und Stempel (17) am Stößel (2) arretiert ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (7) durch Durchbrüche (38) im Aufnahmeblock (5) und im Spannuntersatz (6) hindurchgeführt und mit ankerkopfartigen Spannköpfen (8) an dem Spannuntersatz (6) festsetzbar sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der durch die Ausnehmung (23) gebildeten seitlichen Führung im Aufnahmeblock (5) und dem in diesem eingesetzten Spannuntersatz (6) ein Spiel eingearbeitet ist und daß die Keile (29) in Ausnehmungen (35) eingesetzt sind, die durch Führungsleisten (24) für die Keile (29) und den Spannuntersatz (6) verschlossen gehalten sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Druckelemente (28) Kugelfederelemente sind, deren Kugeln durch Federwirkung auf den Spannuntersatz (6) wirken, und deren Wirkung nach der Justage durch Schraubmittel (11) ersetzt wird.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (17) des Werkzeugs in einem Spannkopf (16) gehalten ist, daß der Spannkopf (16) in einer Ausnehmung (45) eines Aufnahmeblocks (5), bei direkter Befestigung in einer Ausnehmung (45) am Stößel (2) gehalten ist und die Ausnehmung (45) für eine Drehung des Stempels (17) um dessen Mitte ausgeformt ist, und daß am Spannkopf (16) ein Vorsprung (53) befestigt ist, der mit einer gestellseitigen Radialverstellung (51) in Wirkverbindung steht.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkopf (16) in einer Spannplatte (40) gehalten ist, die einerseits vermittels Spannelemente (21) pressenseitig arretiert ist, die andererseits in Axialrichtung von Stempel (17) und Spannkopf (16) von pressenseitigen Druckeinheiten (48) beaufschlagt und gehalten ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinheiten (48) über Mittel wie Spannleisten (46) und Haltewinkel (47) pressenfest angeordnet sind.
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