ES2295298T3 - Dispositivo de clavado de profundidad ajustable. - Google Patents

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Walter J. Taylor
Yury Shkolnikov
Jeffrey G. Eckardt
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Abstract

Un dispositivo de clavado de profundidad ajustable para uso en una herramienta de clavado de elementos de fijación que tiene una estructura de carcasa (12) que define un eje y encierra una cámara de combustión, y una pieza delantera (14) que se extiende axialmente desde la estructura de la carcasa junto con un elemento de contacto de la pieza (16; 100) de trabajo que comprende: una varilla (18; 102) de pulgar que está montado en, y que se extiende desde el elemento de contacto de la pieza de trabajo; una rueda (20) de pulgar encajada de forma ajustable sobre dicha varilla de pulgar; y un miembro (22) de resorte encajable con dicha rueda (20) de pulgar, por lo que en una primera posición, dicho miembro (22) de resorte se encaja con dicha rueda (20) de pulgar para evitar el movimiento no deseado de dicha rueda (20) de pulgar con respecto a dicha varilla (18) de pulgar, y en una segunda posición, dicho miembro (22) de resorte está desencajado de dicha rueda (20) de pulgar para permitir la rotación libre de dicha rueda (20) de pulgar en dicha varilla (18; 102) de pulgar, caracterizado porque dicho miembro (22) de resorte, en dicha primera posición, está encajado con fricción con dicha rueda (20) de pulgar.

Description

Dispositivo de clavado de profundidad ajustable.
La presente invención se refiere a un dispositivo de clavado de profundidad ajustable de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
En el documento EP 0298594 A se describe un ejemplo de dicho dispositivo.
Antecedentes de la invención
Como se ejemplifica en Nikolich, Patente de Estados Unidos Re. Nº 32.452, y en las Patentes de Estados Unidos Nº 4.552.162; 4.483.473; 4.483.474; 4.404.722; 5.197.646; 5.263.439; 5.558.264 y 5.678.899, se describen herramientas de fijación y, en particular, herramientas portátiles con motor de combustión para uso en el clavado de elementos de fijación en piezas de trabajo.
Estas herramientas incorporan una carcasa de herramienta generalmente con forma de pistola que incluye un pequeño motor de combustión interna. El motor se acciona por una bombona de gas combustible presurizado, denominada también célula de combustible. Una unidad de distribución de energía electrónica que funciona con batería produce la chispa para la ignición, y un ventilador localizado en la cámara de combustión proporciona una combustión eficaz dentro de la cámara y facilita la limpieza, incluyendo la expulsión de los gases de escape de los subproductos de la combustión. El motor incluye un pistón de vaivén que tiene una pala conductora rígida, alargada, dispuesta dentro de una cámara de pistón de un cuerpo cilíndrico.
La pared de la cámara de combustión presenta un movimiento alternativo axial alrededor de un manguito de válvula y, a través de una conexión, se mueve para cerrar la cámara de combustión cuando un elemento de contacto de la pieza de trabajo en el extremo de una pieza delantera conectada a la conexión se presiona contra la pieza de trabajo. Esta acción de presión hace también que una válvula dosificadora de combustible introduzca un volumen de gas combustible especificado en la cámara de combustión cerrada desde la célula de combustible. La válvula dosificadora puede tener la forma de una válvula de solenoide, que funciona por la batería, o puede ser una válvula puramente mecánica.
Después de tirar de un gatillo, que provoca la ignición de una carga de gas en la cámara de combustión del motor, el pistón y la pala conductora se disparan hacia abajo chocando con un elemento de fijación colocado y clavándolo en la pieza de trabajo. Según el pistón se dirige hacia abajo, el volumen de desplazamiento encerrado en la cámara de pistón por debajo del pistón se ve forzado a salir a través de uno o más orificios de salida dispuestos en el extremo inferior del cilindro. Después del impacto, el pistón vuelve a su posición original, o "preparada", mediante presiones diferenciales de gas dentro del cilindro. Los elementos de fijación se suministran a la pieza delantera desde un conjunto de suministro, tal como un carrusel, donde se mantienen en una orientación colocada de manera apropiada para recibir el impacto de la pala clavadora. La potencia de las herramientas difiere de acuerdo con la longitud de la carrera del pistón, el volumen de la cámara de combustión, la dosificación de combustible y factores similares.
Las herramientas con motor de combustión se han aplicado satisfactoriamente a grandes piezas de trabajo que requieren grandes elementos de fijación, para aplicaciones de enmarcado, techado y otras aplicaciones pesadas. Las aplicaciones limitadas a piezas de trabajo más pequeñas y a elementos de sujeción más pequeños necesitan un conjunto de características operativas diferente al de las aplicaciones pesadas, "toscas" y otras aplicaciones similares. Otros tipos de herramientas clavadoras de elementos de fijación tales como herramientas neumáticas, que funcionan con energía y/o que funcionan eléctricamente son bien conocidas en la técnica, y también se contemplan para uso con el presente mecanismo de ajuste.
Una característica operativa requerida en las aplicaciones limitadas es la capacidad de controlar de forma predecible la profundidad de clavado del elemento de fijación. Por cuestiones estéticas, algunas aplicaciones recortadas requieren que los elementos de fijación queden encastrados por debajo de la superficie de la pieza de trabajo, otras requieren que los elementos de fijación queden hundidos a nivel con la superficie de la pieza de trabajo, y algunas pueden requerir que el elemento de fijación quede por encima de la superficie de la pieza de trabajo. En herramientas que funcionan reumáticamente y que funcionan con motor de combustión, el ajuste de la profundidad se ha conseguido mediante un mecanismo de control de la herramienta, denominado sonda de impulsión, que puede moverse con respecto a la pieza delantera de la herramienta. Su intervalo de movimiento define un intervalo para la profundidad de clavado del elemento de fijación. Se conocen mecanismos de ajuste de la profundidad de clavado similares para uso en herramientas de enmarcado de tipo de combustión.
Los mecanismos de ajuste de la profundidad existentes tienen algunos inconvenientes. Una desventaja de los mecanismos de ajuste de la profundidad previos es que sólo permitirán una velocidad de ajuste, normalmente un ajuste aproximado. Muchos proyectos requieren que el usuario ajuste con precisión la profundidad de clavado a una medida específica. Esto puede ser difícil de conseguir cuando el mecanismo de ajuste sólo permite ajustes aproximados y, por lo tanto, el usuario tiene que ajustar la profundidad de clavado varias veces por medio de ensayo y error para obtener la medida correcta para la profundidad de clavado.
Por consiguiente, un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de clavado con ajuste de la profundidad mejorado para uso en una herramienta de clavado de elementos de fijación, que permita al usuario ajustar el mecanismo de ajuste de la profundidad en un modo de ajuste fino o aproximado.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de clavado de profundidad mejorada para una herramienta de clavado de elementos de fijación que permita un intercambio conveniente y fácil entre el ajuste fino y aproximado sin soltar los enganches u otros mecanismos.
Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un dispositivo de clavado con ajuste de la profundidad mejorado para una herramienta de clavado de elementos de fijación que sea relativamente barata de fabricar y sencilla de montar.
Sumario de la invención
El presente dispositivo de clavado de profundidad ajustable para uso en una herramienta de clavado de elementos de fijación, tal como una herramienta de enmarcado de tipo de combustión o similar de acuerdo con la reivindicación 1, cumple los objetos o excluye los inconvenientes indicados anteriormente. Una característica importante del presente dispositivo es un tambor o rueda de pulgar cargada por resorte que está construida y dispuesta para ajustar la posición del elemento de contacto de la pieza de trabajo con respecto a la pieza delantera, de manera que pueden hacerse ajustes finos o aproximados prácticamente en el mismo movimiento del usuario, sin usar mecanismos de enganche complicados.
Sin embargo, en la primera posición, el miembro de resorte está encajado por fricción con la rueda de pulgar para evitar el movimiento no deseado de la rueda de pulgar con respecto a la varilla de pulgar, pudiendo moverse aún la rueda de pulgar manualmente cuando se supera la fuerza de presión ejercida contra ella por el miembro de resorte, lo que permite realizar ajustes finos de la posición del elemento de contacto de la pieza de trabajo con respecto a la pieza delantera.
Además, en la realización preferida, el miembro de resorte tiene una palanca de pulgar para mover el miembro de resorte hacia la segunda posición, permitiendo hacer ajustes aproximados de la posición del elemento de contacto de la pieza de trabajo con respecto a la pieza delantera.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista en perspectiva del presente dispositivo de clavado de profundidad ajustable mostrado ensamblado y unido al manguito de una herramienta de clavado de elementos de fijación;
la Figura 2 es una vista despiezada en perspectiva que muestra la estructura del presente dispositivo de clavado de profundidad ajustable y estructuras relacionadas; y
la Figura 3 es una vista en perspectiva de una realización alternativa del elemento de contacto de la pieza de trabajo de las Figuras 1 y 2.
Descripción de la realización preferida
Como se ve en la Figura 1, un dispositivo de clavado de profundidad ajustable mejorado es designado de forma general como 10, y está destinado al uso en una herramienta de clavado de elementos de fijación del tipo descrito anteriormente. La herramienta incluye una estructura de carcasa o manguito 12 que define un eje y encierra una cámara de combustión (no mostrada), y una pieza delantera 14 que se extiende axialmente desde la estructura de carcasa, junto con un elemento de contacto de la pieza 16 de trabajo.
Haciendo referencia ahora a la Figura 2, el dispositivo 10 de clavado de profundidad ajustable incluye una varilla 18 de pulgar que está montada en, y que se extiende desde el elemento de contacto de la pieza 16 de trabajo. Hay también una rueda 20 de pulgar que está unida de forma extraíble, y encajada de forma ajustable en la varilla 18 de pulgar, y un miembro de resorte, designado de forma general como 22 que puede encajarse con la rueda de pulgar en al menos dos posiciones. En una primera posición, observada en la Figura 1, el miembro 22 de resorte está encajado con fricción con la rueda 20 de pulgar para evitar el movimiento no deseado de la rueda de pulgar con respecto a la varilla 18 de pulgar. En una segunda posición (no mostrada), el miembro 22 de resorte está desencajado de la rueda 20 de pulgar para permitir la rotación libre de la rueda de pulgar sobre la varilla 18 de pulgar.
En la primera posición, el miembro 22 de resorte ejerce una fuerza de carga contra la rueda 20 de pulgar, y la rueda de pulgar puede moverse manualmente cuando se supera la fuerza de carga, permitiendo ajustes finos de la posición del elemento de contacto de la pieza 16 de trabajo con respecto a la pieza delantera 14. Una ventaja de la presente invención es que el usuario puede hacer ajustes finos para ajustar con más precisión la profundidad de clavado sin tener que desencajar manualmente el miembro 22 de resorte, o cualquier otro miembro de enganche extra.
Tanto en la Figura 1 como en la Figura 2 puede observarse que el miembro 22 de resorte tiene una palanca 24 de pulgar para mover el miembro de resorte hacia la segunda posición, lo cual permite hacer ajustes aproximados de la posición del elemento 16 de contacto de la pieza de trabajo con respecto a la pieza delantera 14. Preferiblemente, una almohadilla elástica 25 de pulgar, del tipo de goma, está unida a la palanca 24 de pulgar, que proporciona a un usuario una amortiguación que hace que apretar la palanca de pulgar sea más cómodo. El presente dispositivo 10 permite a un usuario cambiar fácilmente entre ajustes finos y ajustes aproximados de la profundidad de clavado simplemente girando la rueda 20 de pulgar inicialmente cuando el miembro 22 de resorte está en la primera posición para los ajustes finos, o cuando el usuario pulsa la palanca 24 de pulgar, poniendo el miembro de resorte en la segunda posición para los ajustes aproximados.
En la realización preferida como se observa en la Figura 2, la varilla 18 de pulgar tiene un exterior roscado 26 y la rueda 20 de pulgar tiene una perforación interior roscada 28, de manera que cuando la rueda de pulgar gira con respecto a la varilla de pulgar en cualquier dirección, la posición de la varilla de pulgar se mueve con respecto a la pieza delantera 14. Se prefiere también que la varilla 18 de pulgar se extienda desde una horquilla 30 que está conectada al elemento 16 de contacto de la pieza de trabajo mediante un elemento 32 de fijación, preferiblemente un remache, que se extiende a través de un orificio 34 del elemento de contacto de la pieza de trabajo y una perforación de horquilla 36. Después del montaje, el orificio 34 y la perforación 36 se hacen coincidir exactamente entre sí. Se sabe bien en la técnica que el remache 32 puede sustituirse por otro medio de anclaje tal como un tornillo u otro tipo de elemento de fijación adecuado. En una realización alternativa, el elemento 16 de contacto de la pieza de trabajo y la varilla 18 de pulgar podrían fabricarse como una sola pieza.
El propio miembro 22 de resorte incluye una placa 38 y una lengüeta 40 de sujeción que están dispuestas en una relación paralela, desplazadas una con respecto a la otra. Se incluye también al menos un reborde saliente 42, que conecta la placa 38 a la palanca 24 de pulgar y a la lengüeta 40 de sujeción. Como se observa en la Figura 2, preferiblemente hay un primer reborde saliente 42A y un segundo reborde saliente 42B que conecta la placa 38 respectivamente a la palanca 24 de pulgar y a la lengüeta 40 de sujeción. Sin embargo, en una realización alternativa, es posible que un único reborde 42 conecte la palanca 24 de pulgar y la lengüeta 40 de sujeción a la placa 38. Hay también una muesca 44 de situación que está definida por el borde de la placa 38, y en la parte media de la lengüeta 40 de sujeción se define un orificio de sujeción 46. Preferiblemente, el miembro 22 de resorte está hecho de acero, sin embargo puede usarse cualquier metal con características similares, e incluso puede usarse un material industrial o plástico duro y duradero para el miembro de resorte.
Haciendo referencia también a la Figura 2, el dispositivo 10 de clavado de profundidad ajustable se puede conectar con una forma de cinta 50 que tiene una plataforma 52 y una pluralidad de brazos 54 que se extienden desde la plataforma, generalmente de forma axial con respecto a la estructura de la carcasa 12. Los extremos superiores 55 de cada uno de los preferiblemente dos brazos 54 se alojan en la estructura de la carcasa 12. Un ojal 56 de guía está unido a la plataforma 52 y se extiende perpendicular a la misma. Hay también un orificio 58 de la plataforma definido por la plataforma 52. Un bloque 60 de tope que tiene una abertura 62 de guía, tiene una parte que puede insertarse a través del orificio 58 de la plataforma de manera que el ojal 56 de guía está alineado axialmente con la abertura de guía. Cuando la abertura 62 de guía y el ojal 56 de guía están alineados, la varilla 18 de pulgar puede insertarse a través del ojal de guía y de la abertura de guía, y la rueda 20 de pulgar está situada entre el ojal de guía y el bloque 60 de tope, y puede encajar con la varilla de pulgar. En esta posición, la rueda 20 de pulgar fija y, por rotación, ajusta la posición relativa de la varilla 18 de pulgar con respecto a la carcasa 12.
Haciendo referencia de nuevo a la Figura 2, la plataforma 52 tiene al menos una placa superior 64 y una placa inferior 66, y la plataforma tiene al menos un saliente curvado 68 que conecta la placa superior a la placa inferior en una relación desplazada paralela. En la realización preferida, hay una primera placa superior 64A y una segunda placa superior 64B que están en lados opuestos de la placa inferior 66, con un primer saliente curvado 68A y un segundo saliente curvado 68B que unen la primera placa superior y la segunda placa superior a la placa inferior en una relación desplazada paralela. Hay una orejeta de situación 70 que está unida a la primera placa superior 64A y está dispuesta para encajarse en la muesca 44 de situación del miembro 22 de resorte. La placa inferior 66 define al menos uno y preferiblemente dos orificios 72 de sujeción de la plataforma, usados por un elemento de fijación para unir la forma de cinta 50 al miembro 22 de resorte y al bloque 60 de tope.
Además, en la realización preferida, como se observa en la Figura 2, el bloque 60 de tope tiene una primera asa 74 de montaje y una segunda asa 76 de montaje conectadas a un extremo 78 del bloque de tope. Cada asa 74 y 76 de montaje tiene una abertura del asa de montaje, respectivamente 74A y 76A. Cuando está totalmente ensamblado, el bloque 60 de tope se inserta a través del orificio 58 de la plataforma, y las asas 74 y 76 de montaje entran en contacto con la placa inferior 66 de manera que la primera abertura del asa 74A de montaje y la segunda abertura del asa 76A de montaje están alineadas con los orificios 72 de sujeción correspondientes. Cuando el miembro 22 de resorte se incluye en el conjunto, el orificio de sujeción 46 de la lengüeta 40 de sujeción se alinea con el orificio 72 correspondiente de sujeción de la plataforma, de manera que el reborde 42 entra en contacto con el primer saliente curvado 68A y la orejeta de situación 70 se sitúa en la muesca 44 de situación. En una realización preferida, puede insertarse un único remache 80 a través del orificio de sujeción 46, del orificio 72 de sujeción de la plataforma y de la segunda abertura del asa 76A de montaje, como una forma para montar la totalidad de la estructura. Un segundo remache 82 puede insertarse a través de uno de los orificios 72 de sujeción de la plataforma y de la primera abertura del asa 74A' de montaje.
Haciendo referencia ahora a la Figura 3, una realización alternativa del elemento 16 de contacto de la pieza de trabajo se designa de forma general como 100. Los componentes del elemento 100 que corresponden al elemento 16 se designan con números de referencia idénticos. La diferencia principal entre los elementos 16 y 100 es que el último está formado en una sola pieza fundida que combina como elementos la varilla 18 de pulgar, la horquilla 30 y el elemento 32 de fijación. En el elemento 100, una varilla de pulgar 102 es un componente integral de la pieza fundida. Por lo demás, el elemento 100 funciona de la misma manera que el elemento 16.
Cuando el dispositivo 10 de clavado de profundidad ajustable está completamente ensamblado y unido a la estructura de la carcasa 12 como se muestra en la Figura 1, un usuario puede ajustar la profundidad de clavado girando axialmente la rueda 20 de pulgar en cualquier dirección. Girando la rueda 20 de pulgar en el sentido de las agujas del reloj, el elemento 16 de contacto de la pieza de trabajo se moverá hacia la estructura de la carcasa 12, lo que disminuirá la profundidad de clavado. Girando la rueda 20 de pulgar en una dirección contraria a las agujas del reloj, se alejará el elemento 16 de contacto de la pieza de trabajo de la estructura de la carcasa 12, con lo que aumentará la profundidad de clavado.
El dispositivo de la presente invención permite al usuario ajustar la profundidad de clavado con ajustes finos o lentos girando la rueda 20 de pulgar en cualquier dirección mientras que el miembro 22 de resorte está ejerciendo una fuerza de presión contra la rueda de pulgar. El usuario puede ajustar la profundidad de clavado con ajustes aproximados o más rápidos soltando la palanca 24 de pulgar, de manera que deje de estar en contacto con la rueda 20 de pulgar, lo que permite que la rueda de pulgar gire libremente. El usuario puede ajustar la profundidad de clavado con la presente invención cuando la herramienta de fijación está en una posición accionada o no accionada.

Claims (12)

1. Un dispositivo de clavado de profundidad ajustable para uso en una herramienta de clavado de elementos de fijación que tiene una estructura de carcasa (12) que define un eje y encierra una cámara de combustión, y una pieza delantera (14) que se extiende axialmente desde la estructura de la carcasa junto con un elemento de contacto de la pieza (16; 100) de trabajo que comprende:
una varilla (18; 102) de pulgar que está montado en, y que se extiende desde el elemento de contacto de la pieza de trabajo;
una rueda (20) de pulgar encajada de forma ajustable sobre dicha varilla de pulgar; y
un miembro (22) de resorte encajable con dicha rueda (20) de pulgar, por lo que en una primera posición, dicho miembro (22) de resorte se encaja con dicha rueda (20) de pulgar para evitar el movimiento no deseado de dicha rueda (20) de pulgar con respecto a dicha varilla (18) de pulgar, y en una segunda posición, dicho miembro (22) de resorte está desencajado de dicha rueda (20) de pulgar para permitir la rotación libre de dicha rueda (20) de pulgar en dicha varilla (18; 102) de pulgar, caracterizado porque dicho miembro (22) de resorte, en dicha primera posición, está encajado con fricción con dicha rueda (20) de pulgar.
2. El dispositivo de clavado de profundidad ajustable de la reivindicación 1, en el que dicha varilla (18; 102) de pulgar tiene un exterior roscado (26) y dicha rueda (20) de pulgar tiene una perforación interior roscada (28), de manera que cuando dicha rueda de pulgar se hace girar con respecto a dicha varilla de pulgar en cualquier dirección, la posición de dicha varilla (18; 102) de pulgar se mueve con respecto a la pieza delantera (14).
3. El dispositivo de clavado de profundidad ajustable de la reivindicación 1, en el que dicha varilla (18) de pulgar se extiende desde una horquilla (30), y dicha horquilla está conectada al elemento de contacto de la pieza de trabajo (16).
4. El dispositivo de clavado de profundidad ajustable de la reivindicación 1, en el que dicho miembro (22) de resorte ejerce una fuerza de presión contra dicha rueda (20) de pulgar, y en dicha primera posición, dicha rueda (20) de pulgar puede moverse manualmente cuando se supera la fuerza de presión, lo que permite ajustes finos de la posición del elemento de contacto de la pieza (16; 100) de trabajo con respecto a la pieza delantera (14).
5. El dispositivo de clavado de profundidad ajustable de la reivindicación 1, en el que dicho miembro (22) de resorte tiene una palanca (24) de pulgar para mover dicho miembro de resorte a dicha segunda posición, lo que permite ajustes aproximados de la posición del elemento de contacto de la pieza (16; 100) de trabajo con respecto a la pieza delantera (14).
6. El dispositivo de clavado de profundidad ajustable de la reivindicación 5, que comprende adicionalmente una almohadilla (25) de pulgar que está unida a dicha palanca de pulgar.
7. El dispositivo de clavado de profundidad ajustable de la reivindicación 5, en el que dicho miembro (22) de resorte tiene una placa (38) y una lengüeta de sujeción (40), que están en una relación desplazada paralela entre sí, y dicha placa define una muesca de situación (44).
8. El dispositivo de clavado de profundidad ajustable de la reivindicación 7, en el que dicho miembro (22) de resorte tiene al menos un reborde (42A), y dicho al menos un reborde conecta dicha placa (38) a dicha palanca (24) de pulgar y a dicha lengüeta de sujeción (40).
9. El dispositivo de clavado de profundidad ajustable de la reivindicación 1 que comprende adicionalmente:
una forma de cinta (50) que tiene una plataforma (52) y una pluralidad de brazos (54) que se extienden desde dicha plataforma, de una forma generalmente axial con respecto a la cámara de combustión;
un ojal (56) de guía unido de forma que se extiende perpendicularmente a dicha plataforma;
un orificio (58) de la plataforma definido por dicha plataforma; y
un bloque (60) de tope que tiene una abertura de guía (62), y que está insertado a través de dicho orificio de la plataforma de manera que dicho ojal de guía está alineado axialmente con dicha abertura de guía;
en el que dicha varilla (18; 102) de pulgar puede insertarse a través de dicho ojal de guía y de dicha abertura de guía, y dicha rueda de pulgar puede encajarse con dicha varilla de pulgar entre dicho ojal de guía y dicho bloque de tope para asegurar la posición relativa de dicha varilla de pulgar.
10. El dispositivo de clavado de profundidad ajustable de la reivindicación 9, en el que dicha plataforma (58) tiene al menos una placa superior (64) y una placa inferior (66), y dicha plataforma tiene al menos un saliente curvado (68) que conecta dicha al menos una placa superior a dicha placa inferior en una relación desplazada paralela.
11. El dispositivo de clavado de profundidad ajustable de la reivindicación 10, que comprende adicionalmente una orejeta de situación (70) unida a dicha al menos una placa superior (64) y dispuesta para encajarse con dicha muesca de situación (44) de dicho miembro (22) de resorte.
12. El dispositivo de clavado de profundidad ajustable de la reivindicación 10, en el que dicha placa inferior (66) define al menos un orificio (72) de sujeción de la plataforma, y un elemento de fijación usa al menos un orificio de sujeción de la plataforma para unir dicha forma de cinta (50) a dicho miembro (22) de resorte y a dicho bloque (60) de tope.
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