ES2206742T3 - Conjunto de embrague para la proteccion contra sobrecargas. - Google Patents

Conjunto de embrague para la proteccion contra sobrecargas.

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ES2206742T3 ES97935046T ES97935046T ES2206742T3 ES 2206742 T3 ES2206742 T3 ES 2206742T3 ES 97935046 T ES97935046 T ES 97935046T ES 97935046 T ES97935046 T ES 97935046T ES 2206742 T3 ES2206742 T3 ES 2206742T3
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Abstract

UN DISPOSITIVO DE EMBRAGUE DE PROTECCION DE SOBRECARGA INCLUYE MIEMBROS DE ENTRADA (30) Y DE SALIDA (32) CONECTADOS POR UN MIEMBRO DE ACOPLAMIENTO (34) QUE ES ELASTICAMENTE DEFORMABLE BAJO EL CONTROL DE DISPOSITIVOS DE FIJACION ROSCADOS (92) PARA VARIAR LA FUERZA TORSIONAL QUE PUEDE TRANSMITIRSE ENTRE LOS MIEMBROS DE ENTRADA (30) Y DE SALIDA (32) A TRAVES DEL MIEMBRO DE ACOPLAMIENTO (34). LOS DISPOSITIVOS DE FIJACION (92) SIRVEN PARA MONTAR EL MIEMBRO DE ACOPLAMIENTO (34) SOBRE EL MIEMBRO DE SALIDA (32), DESPUES DE LO CUAL LOS MIEMBROS DE ACOPLAMIENTO (34 Y 32) COOPERAN PARA EL MONTAJE DEL MIEMBRO DE ENTRADA (30) EN UNA RELACION DE ENSAMBLAJE.

Description

Conjunto de embrague para la protección contra sobrecargas.
La invención se refiere a mejoras en polipastos accionados manualmente y, más particularmente, a dotar a tales polipastos de un dispositivo de protección contra sobrecargas que funciona para limitar el peso de la carga que puede elevarse.
Es ya conocido disponer en los polipastos accionados por cadena y por palanca, unos dispositivos de protección contra sobrecargas, tal como lo evidencian por ejemplo las patentes U.S. nº 4.466.598 y nº 4.768.754. En la patente U.S. nº 4.466.598, el dispositivo de protección contra sobrecargas está asociado a la pestaña de montaje de una rueda de cadena y comprende elementos de sujeción roscados que funcionan para deformar de forma elástica dicha pestaña de montaje. En la patente U.S. nº 4.768.754, el dispositivo de protección contra sobrecargas está dispuesto para actuar de forma intermedia entre un accionador manual a palanca y un freno Weston.
Además, en el documento DE-B 1.139.623 se da a conocer un polipasto con un dispositivo de protección contra sobrecargas, en el que el embrague puede funcionar para bloquear por fricción un eje de salida impidiendo su rotación respecto al alojamiento de un polipasto cuando se produce una situación de sobrecarga. El bloqueo se realiza al ensancharse un manguito ranurado bajo la carga para conseguir un bloqueo de la rotación entre el eje y el alojamiento. De esta forma, el manguito no juega ningún papel en el sistema de transmisión del par entre el eje de salida y un accionamiento de entrada, en particular un accionamiento de trinquete del eje. La transmisión del par es soportada por discos de fricción que colaboran con superficies planas y no hay propósito de variar la transmisión del par.
El dispositivo de protección contra sobrecargas de cada uno de estos conocidos polipastos incluye un accionamiento de entrada y un accionamiento de salida funcionalmente acoplados a los medios operativos y a los medios de elevación respectivamente, y unos medios de acoplamiento de un tipo o de otro para transmitir el par desde la entrada a la salida. El documento U.S. 4.768.754 da a conocer además la contribución de la salida en forma de un cubo con una unidad de freno mediante discos de fricción y una rueda de trinquete antirretroceso.
La presente invención se refiere a un conjunto de embrague para la prevención de sobrecargas adaptada a la utilización de la prevención de sobrecargas de un polipasto, y más particularmente a un conjunto adaptado para su instalación en un polipasto accionado a palanca del tipo que emplea un freno Weston.
El presente conjunto de embrague de protección contra sobrecargas está caracterizado generalmente porque presenta unos medios de salida tales como un cubo adaptados para estar funcionalmente acoplados a unos medios de elevación de cargas de un polipasto; unos medios de entrada tales como un anillo de trinquete adaptado a estar funcionalmente acoplado a los medios de accionamiento de dicho polipasto; y unos medios de acoplamiento para montar el anillo de trinquete sobre el cubo, de una forma que permita que el par transmitido entre los medios de entrada y de salida pueda ser variado de una forma regulable. Los medios de acoplamiento incluyen preferentemente un elemento de acoplamiento deformable elásticamente, que proporciona una superficie del embrague situada radialmente de cara al exterior, dispuesta para encajarse con la superficie situada radialmente en el interior del embrague y que queda frente a ella, delimitada por el anillo de trinquete y los medios de montaje, para montar tanto el elemento de acoplamiento sobre el cubo como para realizar de forma efectiva la deformación elástica del elemento de acoplamiento para variar el grado de acoplamiento por fricción entre las superficies del embrague, variando con ello de forma regulable el par a transmitir entre tales superficies del embrague.
A continuación se describirá más completamente la naturaleza y el modo de funcionamiento de la presente invención en la siguiente descripción detallada, junto con los dibujos adjuntos, en los cuales:
La Figura 1 es una vista lateral en alzado, en sección parcial, que muestra el conjunto de embrague de protección contra sobrecargas de la presente invención, instalado en el interior de un polipasto de cadena accionado a palanca;
La Figura 2 es una vista frontal del conjunto vista desde la parte derecha de la Figura 1;
La Figura 3 es una vista en sección tomada en conjunto a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 2;
La Figura 4 es una vista lateral en alzado del inserto del anillo de trinquete incorporado al presente conjunto de embrague;
La Figura 5 es una vista en alzado frontal del inserto del anillo de trinquete visto desde la parte izquierda de la Figura 4;
La Figura 6 es una vista parcial ampliada tomada en conjunto a lo largo de la línea 6-6 de la Figura 4; y
La Figura 7 es una vista parcial ampliada tomada en conjunto a lo largo de la línea 7-7 de la Figura 4.
Un conjunto de embrague de protección contra sobrecargas conformado de acuerdo con una forma preferida de la presente invención está designado en su conjunto con la referencia 10 y se representa en la Figura 1 soportado en el interior de un polipasto 12, el cual es convencional desde el punto de vista de que incluye un eje de accionamiento 14 acoplado funcionalmente para cargar unos medios de elevación, incluyendo una rueda de cadena 16 de un polipasto; unos medios de accionamiento del polipasto tales como por ejemplo un accionamiento de palanca 18 que tiene una palanca de trinquete alternativa 20; y un freno Weston convencional 22, incluyendo un cubo de fricción 24 estriado conectado al eje 14, un par de discos de fricción 26, 26 y un trinquete 28 que puede engranar con el retén de un trinquete que no aparece, para limitar la rotación del trinquete en el sentido de elevación de la carga. De esta forma, se comprenderá que el conjunto de embrague 10 tome el lugar de un dispositivo de trinquete que no aparece, que está normalmente dispuesto en los polipastos del tipo ilustrado.
Refiriéndonos ahora a las Figuras 2 y 3, se apreciará que el conjunto de embrague 10 incluye en conjunto unos medios de entrada en forma de un anillo de trinquete 30; unos medios de salida en forma de un cubo de montaje 32; y unos medios de acoplamiento 34 que incluyen un inserto de un anillo de trinquete o un elemento de acoplamiento 36 y unos medios de montaje 38.
El anillo de trinquete 30 está conformado con dientes salientes radialmente hacia el exterior 40 y dispuestos en forma anular, por medio de los cuales el anillo de trinquete está conectado funcionalmente a la palanca 18 por medio de la palanca del trinquete 20; una superficie situada radialmente frente a la cara interior del embrague anular 42; y un par de primeras superficies extremas 44 y 46, axialmente opuestas que quedan frente o se prolongan anularmente de forma radial.
El cubo 32 está conformado con una abertura de montaje axial con una rosca de tornillo pasante 50, para montar el cubo sobre el eje 14; una primera superficie de montaje que se prolonga axialmente, delimitada preferentemente por una superficie cilíndrica 52 situada radialmente frente al exterior, dispuesta de forma concéntrica a la abertura roscada 50; un segundo par de superficies anulares extremas, situadas en posición opuesta y que se prolongan radialmente 54 y 56; unas primeras superficies anulares 58 que se prolongan radialmente y que limitan el movimiento; una superficie anular de soporte 60 que se prolonga radialmente; una primera superficie cilíndrica de soporte 62 dispuesta de forma concéntrica respecto a la abertura roscada 50; cuatro aberturas con rosca de tornillo, solamente dos de las cuales aparecen en la Figura 3 como 64 que se prolongan paralelamente y son preferentemente equidistantes del eje 66 de la abertura roscada 50; y una superficie libre con un rebaje axial 68. El cubo 32, una vez montado sobre el eje 14 está conectado funcionalmente a los medios de elevación de la carga del polipasto mediante un freno Weston 22 y el eje de accionamiento 14.
El inserto del anillo de trinquete 36 está conformado con una abertura pasante axial 70, generalmente cilíndrica, que se extiende entre un tercer par de superficies anulares extremas 72 y 74, situadas axialmente opuestas y que se prolongan hacia el exterior; una segunda superficie radialmente saliente 76 situada frente al embrague anular; una segunda superficie anular radialmente saliente 78 que limita el movimiento; una ranura de desahogo 80 que se extiende de forma anular, dispuesta para prolongarse radialmente hacia el interior de la segunda superficie del embrague 76, adyacente a la segunda superficie que limita el movimiento 78; una pluralidad de aberturas troncocónicas 84 de montaje dispuestas alineadas axialmente con las aberturas roscadas 64 y para converger desde la tercera superficie extrema 72 adyacente hasta la tercera superficie extrema 74; una pluralidad de ranuras de desahogo 86 dispuestas para extenderse radialmente entre la segunda superficie del embrague 76 y la abertura 70 y axialmente entre la segunda superficie 78 que limita el movimiento y la tercera superficie extrema 74 en una posición de bisección axial con cada una de las aberturas de montaje 84; y una segunda superficie cilíndrica de soporte 88. Preferentemente, los ejes 84a de las aberturas de montaje 84 son paralelos y equidistantes de la abertura cilíndrica 70; y la distancia radial entre la abertura 70 y la superficie interior 80a que se extiende de forma anular desde la ranura de desahogo 80, es preferentemente menor que la distancia radial entre los ejes 84a y la superficie 70, como mejor aparece en las Figuras 6 y 7.
Las ranuras de desahogo 86 contribuyen a dividir la porción del inserto del anillo de trinquete 36 dispuesta radialmente en la parte interior de la segunda superficie del embrague 76 dividida en cuatro segmentos anulares 36a, 36b, 36c y 36d que están sometidos a deformación elástica en la forma que se describirá. Tal como se ve mejor en la Figura 3, las superficies 42 y 76 del embrague pueden ser de forma cilíndrica.
Los medios de montaje 38 incluyen las aberturas roscadas 64 a las que nos hemos referido anteriormente y las aberturas troncocónicas de montaje 84 y una pluralidad de elementos de fijación roscados 90, cada uno de los cuales tiene una porción de eje 92 roscada, alojada cada una de ellas en el interior de las aberturas roscadas 64 y una porción troncocónica de cabeza 94, de un tamaño adecuado para alojarse en el interior de cada una de las aberturas de montaje alineadas 84. La longitud axial de las partes de cabeza 94 es inferior a la longitud axial de las partes de las aberturas de montaje 84, las cuales se extienden entre la ranura de desahogo de forma anular 80, y la tercera superficie extrema 74.
Haciendo referencia a la Figura 3, se comprenderá que los elementos que comprenden el embrague de protección contra sobrecargas de la presente invención se montan colocando en primer lugar el anillo de trinquete 30 sobre el inserto del anillo de trinquete 36 para situar la primera superficie del embrague 42 alineada radialmente y con acoplamiento rotativo con la segunda superficie del embrague 76 y a continuación montando el inserto del anillo de trinquete sobre el cubo 32 para situar la pared de la abertura 70 alineada radialmente y con ajuste deslizante con la superficie de montaje 52, y situando la tercera superficie extrema 74 haciendo tope con la primera superficie limitadora del movimiento 58, con las aberturas de montaje 84 dispuestas en alineación con las aberturas roscadas 64. El montaje se completa introduciendo los elementos de fijación roscados 90 en las aberturas de montaje 84 y roscando sus partes de eje 92 en las aberturas roscadas 64 hasta que las partes de cabeza 94 encajen en el interior de las aberturas de montaje 84 y sujeten la tercera superficie extrema 74 con un encaje de superficie contra superficie, con la primera superficie limitadora del movimiento 58, tal como aparece en la Figura 3. Una vez montado el embrague de esta manera, quedan frente a frente la primera y la segunda superficies limitadoras del movimiento 58 y 78 que encajan de forma suelta con el anillo de trinquete 30 y contribuyen a mantener la primera superficie del embrague 42 alineada radialmente con la segunda superficie del embrague 76, dejando suficiente espacio axial para permitir un movimiento relativamente libre de las primeras superficies extremas 44 y 46, respectivamente respecto a las superficies 78 y 58.
Tras el montaje del conjunto de embrague 10, se aprietan los elementos de fijación roscados 90 lo que se requiera para deformar los segmentos del inserto de anillo 36a - 36d, y obligar a la segunda superficie del embrague 76 a desplazarse radialmente hacia afuera hasta conseguir un apretado ajuste de fijación con la primera superficie del embrague 42, de forma que el anillo de trinquete 30 y el inserto del anillo de trinquete 36, y por consiguiente el cubo 32, queden encajados o bloqueados juntos por fricción para conseguir un movimiento de rotación conjunto para unas predeterminadas condiciones de carga del polipasto. Cuando se sobrepasan dichas condiciones predeterminadas de carga del polipasto, como cuando un operador del polipasto intenta elevar una carga superior a la que el polipasto ha sido diseñado, se sobrepasa o se supera la fuerza de fricción que inicialmente sirve para mantener las superficies 42 y 76 del embrague acopladas entre sí para un movimiento conjunto, con el resultado de que las superficies del embrague 42 y 76 pueden girar deslizándose o patinando una con respecto a la otra, accionando el desacoplado del anillo de trinquete 30 con respecto al inserto del anillo de trinquete 36, y por tanto al cubo 32.
El conjunto de embrague ensamblado 10 es instalado a continuación sobre el eje de accionamiento 14, roscando el cubo 32 sobre el mismo para encajar la superficie extrema del cubo 56 en encaje axial de soporte por fricción con uno de los discos adyacentes de fricción 26 del freno Weston 22 con la superficie rebajada 68 del cubo, permitiendo el libre movimiento del cubo con respecto al cubo de fricción 24 del freno Weston. El conjunto 10 queda retenido de forma desmontable sobre el eje 14 mediante una tuerca de retención 100 dispuesta para encajar en la superficie extrema 54 del cubo. A continuación, se desliza un inserto de palanca 102 sobre la superficie de soporte del cubo 62 y la superficie de soporte del inserto de anillo de trinquete 88 y se fija una cubierta 104 a la palanca del inserto del anillo de trinquete 36 mediante un par de elementos de fijación roscados 106 alojados en el interior de las aberturas roscadas 108 a través de la superficie extrema 72 del inserto de anillo de trinquete.
En el caso de que durante la utilización del polipasto 12 se produjera un desgaste de la superficie del embrague 42 y/o 76, o se deseara cambiar el valor del par que produce el deslizamiento entre dichas superficies del embrague, puede eliminarse temporalmente la cubierta 104 de la palanca para permitir el acceso a las partes roscadas de la cabeza 94 a efectos de su regulación.
Para reducir al mínimo los efectos de la temperatura sobre la fuerza de fricción que se ejerce entre las superficies del embrague 42 y 76, y de esta forma sobre el par al cual se produce el deslizamiento entre ambas superficies, es necesario que el coeficiente de dilatación térmica del anillo de trinquete 30 y del inserto de anillo de trinquete 36 sean esencialmente idénticos, dentro de toda la gama prevista de temperaturas de funcionamiento del polipasto 12. A este fin, se han seleccionado la aleación de cobre C54400 (Bronce fosforoso de fácil mecanización) y el acero inoxidable AISI tipo 304, para fabricar el inserto del anillo de trinquete 36 y el anillo de trinquete 30, respectivamente. Ambos materiales poseen un coeficiente de dilatación térmica de 9,6 x 10^{-8} in/in/ºF. El acero inoxidable ha sido escogido para conformar el anillo de trinquete, debido a las cargas de entrada relativamente elevadas que son de esperar durante la utilización.
Mientras que la presente invención se ha expuesto para ser utilizada en un polipasto accionado a palanca, se considera que también tendría utilidad con un polipasto del tipo de bloque de cadenas.

Claims (11)

1. Conjunto de embrague para la prevención de sobrecargas (10) para un polipasto (12) que presenta unos medios de accionamiento (18) para accionar el polipasto, y unos medios de elevación (16) para elevar una carga, comprendiendo el conjunto en combinación una entrada (30) y una salida (32) adaptadas para ser acopladas funcionalmente a los medios operativos (18) y a los medios de elevación de cargas (16), respectivamente, y unos medios de acoplamiento (34) para montar la entrada (30) sobre la salida (32) y para transmitir el par desde la entrada a la salida, caracterizado porque los medios de acoplamiento (34) incluyen un elemento deformable elásticamente (36) y unos medios de montaje (38) para instalar el elemento (36) sobre la salida (32) con un encaje a fricción con la entrada (30) para transmitir el par y para deformar de una forma regulable de forma elástica el elemento (36) para variar el par que puede ser transmitido por el elemento (36) desde la entrada (30) a la salida (32), estando el elemento (36) fijado por rotación respecto a la salida y soportando la entrada por rotación respecto a la salida.
2. Conjunto según la reivindicación 1, en el que el elemento de acoplamiento (36) presenta una segunda superficie que sobresale radialmente (76) dispuesta para un acoplamiento rotativo de fricción deslizante, de superficie con superficie, con una primera superficie del embrague (42) de la entrada (30), el elemento (36) y la salida (32) están dispuestos para encajar con la entrada (30) para mantener la primera superficie del embrague (42) alineada radialmente con la segunda superficie del embrague (76) y el elemento (36) es elásticamente deformable para desplazar radialmente la segunda superficie del embrague (76) respecto a la primera superficie del embrague (42).
3. Conjunto según la reivindicación 2, en el que los medios de montaje (38) incluyen unas aberturas roscadas (64) en la salida (32), unas aberturas troncocónicas de montaje (84) en el elemento (36) y unos elementos de fijación roscados (90), presentando cada uno de los elementos de fijación roscados (90) una porción del eje roscada (92) alojada por roscado en la correspondiente abertura roscada (64) y una porción de cabeza troncocónica (94) alojada en la correspondiente abertura de montaje (84) y siendo ajustable axialmente con la misma para realizar un desplazamiento radial de la segunda superficie del embrague (76).
4. Conjunto según la reivindicación 1, en el que las superficies del embrague (42, 76) soportan la entrada (30) sobre el elemento (38) para un movimiento relativo de rotación y el acoplamiento por fricción superficial de las superficies del embrague (42, 76), tiende a evitar el giro relativo de las mismas.
5. Conjunto según la reivindicación 4, en el que la entrada (30) y el elemento (36) presentan sustancialmente el mismo coeficiente de dilatación térmica.
6. Conjunto según la reivindicación 1, en el que la salida (32) presenta una primera superficie de montaje que se prolonga axialmente (52), una primera superficie situada axialmente que limita el desplazamiento (58) y una pluralidad de aberturas roscadas que se prolongan axialmente (64), presentando la entrada (30) una primera superficie del embrague situada radialmente hacia el interior (42) y unas primeras superficies extremas axialmente opuestas (44, 46), y el elemento (36) presenta una segunda superficie que se prolonga axialmente (70) que está soportada de forma desmontable sobre la primera superficie de montaje (52), una segunda superficie del embrague saliente radialmente hacia el exterior (76) dispuesta para un acoplamiento superficial por fricción con la primera superficie del embrague (42), unas segundas superficies extremas axialmente opuestas (72, 74), una segunda superficie situada axialmente que limita el movimiento (78), separada de la primera superficie que limita el movimiento (58) y que contribuye a limitar el desplazamiento axial de las primeras superficies extremas (44, 46), y una pluralidad de aberturas troncocónicas (84) que se prolongan entre las segundas superficies extremas (72, 74) para alinearse con las aberturas roscadas (64), siendo el elemento (36) elásticamente deformable en una dirección que se extiende radialmente, y en el que el conjunto comprende una pluralidad de elementos de fijación (90) que presentan unas partes de eje roscadas (92), que pueden alojarse por roscado en el interior de las aberturas roscadas (64) y unas partes troncocónicas de cabeza (94) que pueden alojarse en el interior de las aberturas troncocónicas (84) y que pueden conectarse con ellas para deformar radialmente de forma elástica el elemento (36) para desplazar radialmente de forma regulable la segunda superficie del embrague (76) respecto a la primera superficie del embrague (42) para variar el par que puede ser transmitido a través de las superficies del embrague entre la entrada y la salida.
7. Conjunto según la reivindicación 6, en el que la primera superficie de montaje (52) y la segunda superficie de montaje presentan una configuración cilíndrica, y la primera y la segunda superficies limitadoras del movimiento (58, 78) presentan una configuración radial que se prolonga de forma anular.
8. Conjunto según la reivindicación 7, en el que la entrada (30) y el elemento (36) presentan sustancialmente el mismo coeficiente de dilatación térmica.
9. Polipasto (12) que comprende un accionamiento de palanca (18) con un trinquete de palanca (20), unos medios de elevación (16) para elevar una carga, un eje (14) acoplado a los medios de elevación (16), un freno Weston (22) que tiene un cubo (24) conectado para su rotación junto con el eje (14) y que tiene instalados un par de discos de fricción (26) dispuestos para colocarse a ambos lados de un trinquete (28), acoplándose por fricción el cubo (24) con uno de los discos de fricción (26), y un conjunto de embrague para la prevención de sobrecargas (10) que comprende una salida en forma de un cubo de montaje (32) soportado de forma roscada por el eje (14) y dispuesto para acoplarse axialmente con otro de los discos de fricción (26) del freno Weston (22), una entrada en forma de un anillo de trinquete (30) provisto de dientes (40) que sobresalen radialmente hacia el exterior, que pueden encajar en la palanca del trinquete (20) y una primera superficie del embrague (42), y unos medios de acoplamiento (34) para transmitir el par desde la entrada a la salida, caracterizado porque la primera superficie del embrague (42) es una superficie cilíndrica situada frente a la parte interior y los medios de acoplamiento (34) comprenden un elemento de un inserto de un anillo de trinquete elásticamente deformable (36) que presenta una segunda superficie cilíndrica del embrague radialmente saliente (76) y unos medios de montaje (38) para sujetar el elemento (36) al cubo de montaje (32) para su rotación conjunta, en el que el cubo de montaje (32) y el elemento (36) contribuyen a mantener las superficies (42, 76) del embrague alineadas radialmente y el elemento (36) es deformable elásticamente de forma regulable por los medios de montaje (38) para mover de forma regulable la segunda superficie del embrague (76) de forma radial respecto a la primera superficie del embrague (42) para variar el par que puede ser transmitido a través de las superficies del embrague, soportando las superficies del embrague el anillo de trinquete (30) sobre el elemento (36) para su movimiento de rotación relativa, y tendiendo el acoplamiento por fricción de las superficies del embrague (42, 76) a impedir el giro relativo de las mismas.
10. Polipasto según la reivindicación 9, en el que los medios de montaje (38) comprenden una pluralidad de aberturas roscadas paralelas (64) en el interior del cubo de montaje (32), una pluralidad de aberturas paralelas troncocónicas de montaje (84) en el interior del elemento (36) y alineadas axialmente con las aberturas roscadas (64) y una pluralidad de elementos de fijación (90) que tienen unas partes de eje roscadas (92) alojadas en las aberturas roscadas (64) y unas partes troncocónicas de la cabeza (94) alojadas en las aberturas de montaje (84) y desplazables axialmente para poder deformar de forma elástica el elemento (36) para mover de forma regulable la segunda superficie del embrague (76) radialmente respecto a la primera superficie del embrague (42).
11. Polipasto según la reivindicación 10, en el que el anillo de trinquete (30) y el elemento (36) presentan sustancialmente el mismo coeficiente de dilatación térmica.
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