ES2333251T3 - Instalacion de transporte. - Google Patents
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Abstract
Instalación de transporte con al menos un carril (1), en el que está prevista al menos una ramificación, en la que el carril (1) se divide en dos ramas de carril (2), con al menos un vagón de transporte (8) que es desplazable mediante al menos un carro (7) en el carril (1), apoyándose una unidad de accionamiento (6) del carro (7) en el carril (1) siendo guiada en el mismo, siendo giratoria la unidad de accionamiento (6) respecto al carro (7) alrededor del eje del carril (1) y con al menos un dispositivo guía (9, 10) que estabiliza la posición del vagón de transporte (8) por encima del carril (1), caracterizada porque el dispositivo guía está formado por un carril guía (9), que es guiado lateralmente en paralelo al carril de soporte (1, 2), así como por un grapón (10) que puede ser cerrado y abierto, y que en el estado cerrado provoca una estabilización de la situación y posición con ajuste positivo del vagón de transporte (8).
Description
Instalación de transporte.
La invención se refiere a una instalación de
transporte con al menos un carril y con al menos un vagón de
transporte que es desplazable en el carril mediante al menos un
carro, con las características del preámbulo de la reivindicación 1
(documento US-A-2977892).
Los sistemas de transporte, en particular los
sistemas de transporte monocarril para personas o mercancías, se
conocen en distintas formas de realización.
Entre estas formas de realización existen
instalaciones en las que vagones de transporte son desplazables de
forma suspendida a lo largo del carril (documentos AT 410108 B, EP
1299276 A, DE 4201468 A). También se conocen instalaciones en las
que los vagones de transporte se desplazan en un carril, por ejemplo
trenes de levitación magnética. Otros campos de aplicación de
instalaciones de transporte monocarril se encuentran en parques de
atracciones y como instalaciones de transporte de materiales en
fábricas.
A pesar de muchas propiedades favorables, las
instalaciones de transporte monocarril apenas han podido imponerse
frente a instalaciones ferroviarias convencionales. Una razón de
ello es que hasta la fecha se han propuesto pocas soluciones
sencillas y fiables para la realización de una ramificación (aguja
de cambio) de los carriles.
El documento AT 410108 B incluye una primera
propuesta de una ramificación usando carriles de soporte tubulares
que no comprende partes mecánicas de ningún tipo. La ramificación
propuesta puede usarse preferiblemente para ferrocarriles
suspendidos. No obstante, tiene el inconveniente que delante y
detrás de la ramificación son necesarios tramos de carriles sin
apoyos para que pueda girar el carro. Esto limita fuertemente la
velocidad máxima alcanzable para el paso por ramificaciones,
concretamente también para las ramas rectas de ramificaciones.
Además, esta limitación complica la fabricación de la construcción
de soporte y aumenta el espacio ocupado por el sistema.
Por el documento
US-A-2977892 se conoce una
instalación de transporte con al menos un carril, en el que está
prevista al menos una ramificación, en la que el carril se divide en
dos ramas de carril, y con al menos un vagón de transporte que
puede desplazarse mediante al menos un carro en el carril. Una
unidad de accionamiento de las ruedas portantes del carro se apoya
en el carril y es guiada en el mismo. La unidad de accionamiento es
giratoria respecto al carro alrededor del eje del carril. Además,
está previsto un dispositivo guía (rueda de soportes en la parte
superior del carril), que estabiliza la posición del vagón de
transporte por encima del carril.
La invención tiene el objetivo de proponer una
instalación de transporte del género indicado al principio, en la
que estén realizadas ramificaciones (bifurcaciones, agujas de
cambio) sin partes móviles y en la que se eviten los inconvenientes
de las instalaciones conocidas.
Este objetivo se consigue según la invención con
las características de la reivindicación 1.
Unas configuraciones preferibles y ventajosas de
la invención son objeto de las reivindicaciones subordinadas.
En la instalación de transporte propuesta según
la invención, en unos carriles de soporte preferiblemente
cilíndricos (en particular, con sección transversal sustancialmente
circular), realizados como barras o tubos rectos o curvados, que
pueden estar fijados en el suelo o en un armazón portante, pueden
desplazarse unos vagones de transporte mediante carros, estando
equipados estos vagones de transporte preferiblemente con un
accionamiento de traslación.
Además del carril de soporte está previsto un
dispositivo guía, formado por al menos un carril guía, realizado
por ejemplo con tubos o barras, que sostiene el carro y el vagón que
se encuentra en el mismo para impedir un vuelco del mismo.
En la instalación de transporte según la
invención, las ramificaciones están formadas porque el carril se
divide en la zona de la ramificación o bifurcación en dos ramas de
carril, manteniéndose en la zona de la ramificación la forma de la
sección transversal preferiblemente circular de las dos ramas de
carril que se separan en la zona de la ramificación o limitándose
la misma ligeramente en otra forma de realización posible mediante
ranuras (pequeñas). Las ranuras pueden estar previstas en la zona de
la ramificación en la dirección de la extensión longitudinal de las
dos ramas de carril, por lo general en el lado superior de las ramas
de carril y encontrarse en la pechina de la ramificación. Las
ranuras facilitan guiar en el estado girado del carro la rueda
respectivamente superior por la ramificación y forman entre sí un
nervio que se va estrechando, cuyas superficies laterales son
partes del contorno exterior de las ramas de carril que salen de la
ramificación.
Con la realización según la invención de la
ramificación pueden formarse ramificaciones simétricas y
ramificaciones asimétricas, es decir, agujas de cambio para ir a la
derecha y a la izquierda.
Los vagones de transporte usados en el marco de
la invención tienen en un ejemplo de realización al menos un carro,
que envuelve el carril sólo en parte y que es guiado en éste, por
ejemplo mediante al menos dos rodillos. Estos rodillos están
dispuestos preferiblemente a una distancia angular entre 90º y 120º.
En formas de realización prácticas, se disponen preferiblemente dos
rodillos uno tras otro, respectivamente, para conseguir buenas
cualidades de rodadura del carro.
Además, en la instalación de transporte según la
invención, una parte del carro, que en lo sucesivo se denominará
unidad de accionamiento, es giratoria respecto al vagón de
transporte alrededor de un eje que coincide con el eje del carril.
Esto permite en el servicio de marcha normal orientar la unidad de
accionamiento por ejemplo de forma que esté orientada hacia arriba
o de girarla de tal modo que el rodillo izquierdo o derecho, al
pasar por una ramificación, pase por el lado superior de la
ramificación o por la ranura prevista. Gracias al giro de la unidad
de accionamiento existe la posibilidad de definir en ramificaciones
realizadas como la que se ha descrito anteriormente por cuál de las
ramas de carril que salen de la ramificación sigue el vagón de
transporte. Esto siempre será la rama de carril del carril que se
bifurca en la que es guiado el rodillo girado hacia abajo. Cuando
no están previstas ranuras, la unidad de accionamiento se gira hasta
tal punto que el rodillo portante no se eleve de forma inadmisible
hacia arriba al pasar por la rama de carril que se bifurca. La rueda
superior de la unidad de accionamiento puede girarse durante este
proceso hasta la posición vertical o incluso más allá de ésta.
Si ahora la suma de medio intervalo angular que
adopta la unidad de accionamiento y el ángulo de giro de la
posición neutral a la posición que se necesita para pasar por una
aguja de cambio es menor de 180º, se dispone de espacio para fijar
apoyos del tubo de soporte también en la zona de la
ramificación.
Por lo tanto, con la invención se crea una
instalación de transporte en la que puede determinarse mediante el
giro de la unidad de accionamiento por cuál de las ramas de carril
que salen de una ramificación se desplaza el vagón de transporte
cuando pasa por una ramificación, sin que esté prevista una sola
parte móvil en la zona de la ramificación propiamente dicha. Basta
con girar la unidad de accionamiento de tal forma que ella y, por
lo tanto, el vagón de transporte, se mueva por la rama de carril
respectivamente elegida de la ramificación del carril. Además, el
carril de soporte puede ser apoyado en cualquier punto hacia abajo,
por lo que la construcción depende exclusivamente de las condiciones
estáticas.
El giro de la unidad de accionamiento puede
realizarse, por ejemplo, mediante un accionamiento por motor en el
carro o mediante desviación (inclinación) de los rodillos portantes.
También pueden usarse ambos procedimientos de forma combinada.
La invención es especialmente adecuada para
instalaciones de transporte monocarril, en las que los vagones de
transporte se desplazan en, es decir, por encima, del carril. En
principio, la unidad de accionamiento puede ser guiada en el carril
de una forma a elegir libremente. Como medios guía pueden estar
previstos rodillos, piezas deslizantes o similares. No obstante,
también es posible guiar la unidad de accionamiento mediante fuerzas
magnéticas en el carril.
Puesto que el tubo de soporte circular (carril)
no permite ninguna estabilización de la posición del vagón de
transporte, en esta forma de realización con secciones transversales
del carril circulares está previsto según la invención un
dispositivo guía, que mantiene el vagón de transporte siempre (en
posición vertical) por encima del carril. Este dispositivo guía
está previsto en al menos un lado del vagón de transporte. La
estabilización de la posición puede conseguirse preferiblemente
también mediante rodillos portantes, pero también mediante fuerzas
magnéticas. Al usarse rodillos portantes, preferiblemente de
material elástico, es posible usar una pareja de rodillos, cuya
distancia puede variarse transversalmente respecto a la dirección
del eje del carril guía. De este modo, los dos rodillos portantes
pueden cercar el carril fijamente mediante una reducción de su
distancia pudiendo fijar completamente la posición del vagón de
transporte. En la zona de ramificaciones puede ser necesario fijar
el carril guía a los dos lados del carril o de las ramas de carril
o de cambiar el lado en el que está fijado.
Mediante un aumento de la distancia, la unión
puede aflojarse para liberarla, además de poderse crear una zona de
entrada, para introducir el carril guía entre los rodillos y fijar
la guía a continuación mediante reducción de la distancia de los
rodillos. El cambio de distancia puede conseguirse, por ejemplo,
mediante giro de una horquilla en la que están fijados los rodillos
guía.
El carril guía garantiza, por un lado, que el
vagón de transporte se mantiene por encima del carril de soporte.
Además, garantiza un guiado lateral, que es útil, en particular en
formas de realización de la invención sin ranuras en el carril de
soporte para estabilizar el vagón de transporte lateralmente.
Permite también que el vagón sea guiado en las curvas en una
posición inclinada selectiva, para compensar las fuerzas
centrífugas. De este modo son posibles velocidades de marcha más
elevadas o un mayor confort de marcha para los pasajeros.
El accionamiento del vagón de transporte puede
estar realizado como alternativa al accionamiento por rodillos en
el carril de soporte también por un accionamiento en el carril guía.
En particular, también es posible la aplicación de motores lineales
como sistemas de accionamiento, tanto en el carril de soporte como
en el carril guía.
Otros detalles, ventajas y características de la
invención resultan de la descripción expuesta a continuación de
unos ejemplos de realización con ayuda de los dibujos.
Muestran:
la fig. 1 una vista en planta desde arriba de
una ramificación asimétrica;
la fig. 2 un corte transversal a lo largo de
la línea A-A en la fig. 1;
la fig. 3 una ramificación simétrica;
la fig. 4 un corte transversal a lo largo de la
línea B-B en la fig. 3;
la fig. 5 una ramificación asimétrica en una
forma de realización sin ranuras;
la fig. 6 un corte transversal a lo largo de la
línea C-C en la fig. 5;
la fig. 7 una ramificación simétrica en una
forma de realización sin ranuras en los carriles o las ramas de
carril;
la fig. 8 un corte transversal a lo largo de la
línea D-D en la fig. 7;
la fig. 9 una unidad de accionamiento
giratoria;
la fig. 10 la unidad de accionamiento de la
fig. 9 en el estado girado;
la fig. 11 una unidad de accionamiento girada
en una forma de realización con carriles o ramas de carril sin
ranuras;
la fig. 12 una unidad de accionamiento girada
para una forma de realización con carriles o ramas de carril sin
ranuras;
la fig. 13 un vagón de transporte;
la fig. 14 un vagón de transporte al pasar por
una ramificación asimétrica;
la fig. 15 un vagón de transporte al pasar por
una ramificación;
la fig. 16 un vagón de transporte al pasar por
una ramificación;
la fig. 17 elementos guía con grapón
abierto;
la fig. 18 elementos guía con grapón cerrado
y
la fig. 19 tres vagones de transporte en la
zona de una ramificación asimétrica.
La fig. 1 muestra una ramificación según la
invención ("aguja de cambio") que está realizada como aguja de
cambio asimétrica y la fig. 3 muestra una aguja de cambio simétrica
con ranuras 3. El carril de soporte 1 se bifurca en una rama de
carril 2 recta y una curvada. Con ayuda de las vistas en corte
transversal (fig. 2 y 4) puede verse que las ranuras 3 sólo están
realizadas en el lado superior de los carriles 1 o ramas de carril
2. Entre las ranuras 3 se forma un nervio 4 que se va estrechando
hacia la pechina entre las ramas de carril 2, que mantiene en la
medida posible el contorno exterior circular de los carriles 1 como
superficie de rodadura.
Las fig. 5 a 8 muestran ramificaciones según la
invención ("agujas de cambio") realizadas como aguja de cambio
asimétrica (fig. 5) o aguja de cambio simétrica (fig. 7) sin ranuras
en carriles 1 y ramas de carril 2.
En la fig. 9 se muestra que una unidad de
accionamiento 6 girada, que forma parte del carro no mostrado en la
fig. 2, con al menos dos rodillos guía el carro y un vagón de
transporte montado en el mismo a lo largo del lado superior del
carril de soporte 1. Los rodillos 5 de la unidad de accionamiento 6
presentan un ángulo de aproximadamente 120º uno respecto a otro.
Gracias a este ángulo se aumenta la tracción posible de los rodillos
5 en el carril de soporte 1. Toda la unidad de accionamiento 6
cubre un intervalo angular \delta que se ha elegido aquí un poco
menor de 180º. En la zona de ramificaciones (fig. 7), la unidad de
accionamiento 6 se hace girar el ángulo de giro \sigma alrededor
del eje del carril de soporte 1 (fig. 10). El ángulo de giro
\sigma se elige de tal forma que el rodillo superior 5 pasa por la
ranura 3 correspondiente al pasar por la aguja de cambio. Mientras
\delta/2 + \sigma < 180º, el carril de soporte 1 puede ser
apoyado desde abajo en cualquier situación y posición de la unidad
de accionamiento 6, es decir, también en la zona de agujas de
cambio. La posición dibujada de la unidad de accionamiento 6 hace
que se pase por la rama recta de la aguja de cambio. La unidad de
accionamiento 6 estará equipada habitualmente con dos rodillos 6
dispuestos uno tras otro, respectivamente.
La fig. 4 muestra el giro de la unidad de
accionamiento 6 en ramificaciones sin ranuras 3 en los carriles 1 y
ramas de carril 2. Generalmente, aquí el ángulo de giro \sigma se
elegirá más grande que en caso de estar previstas ranuras 3. En la
fig. 11, el ángulo de giro \sigma se ha elegido de tal manera que
el rodillo 5 quede girado completamente fuera de la zona de la rama
de carril 2 derecha que se bifurca. El vagón de transporte puede
pasar, por lo tanto, completamente por la aguja de cambio en la
superficie cilíndrica, es decir, sin irregularidades de ningún
tipo. En este caso, la posición (estabilidad lateral) del vagón de
transporte se garantizará con ayuda de un dispositivo guía (carril
guía), para impedir que el vagón de transporte resbale en el carril
1.
En la fig. 12, la unidad de accionamiento 6 se
ha girado algo menos. Se usan rodillos 5 elásticos cilíndricos, que
se adaptan gracias a su elasticidad a la sección transversal del
carril 1 y de las ramas de carril 2. Al pasar por la rama de carril
2 derecha que se bifurca, ésta aplastará el rodillo 5 algo más,
especialmente en el lado derecho, haciéndose sentir de este modo
una ligera irregularidad. También en este caso es ventajoso el
aumento de la estabilidad lateral del vagón de transporte mediante
el carril guía. Si el ángulo de giro, la elasticidad de los
rodillos 5 y el tamaño de las ranuras 3 se eligen adecuadamente,
puede optimizarse el comportamiento al pasarse por las
ramificaciones.
La fig. 13 muestra el vagón de transporte 8 en
el carro 7, así como los elementos soporte y guía. El carro 7 y la
unidad de accionamiento 6 están unidos de forma giratoria entre sí,
siendo el eje de giro en el caso ideal el eje del carril 1 (tubo de
soporte). Pueden estar previstas una o dos unidades de accionamiento
6. En el caso de haber dos unidades de accionamiento 6, éstas son
alojadas como bogies, para garantizar el guiado por las curvas del
carril 1 (no representado en el dibujo). En la figura, el vagón sólo
es sujetado por el carril guía 9 derecho y dos rodillos guía 10 que
actúan como grapones desplazables.
En la fig. 14 está representado el paso por una
aguja de cambio asimétrica con carril 1 y rama de carril 2. La
unidad de accionamiento 6 se ha girado hacia la izquierda, de modo
que el vagón de transporte 8 se desplaza a lo largo de la rama
recta de la aguja de cambio. En la situación representada, es
sujetado por el carril guía 9 derecho e izquierdo.
Las fig. 15 y 16 muestran otras situaciones del
paso por una aguja de cambio. La fig. 15 muestra el paso por una
aguja de cambio simétrica y la fig. 16 el paso por la rama de carril
2 curvada de una aguja de cambio asimétrica.
La fig. 17 muestra los elementos guía 10
realizados aquí como rodillos. La apertura del grapón (fig. 17)
provoca una entrada, que permite tolerancias en la posición del
carril guía 9. Mediante el cierre del grapón (fig. 18), los
rodillos 10 se meten a presión contra el carril guía 9 y se fija la
posición del vagón de transporte 8. La apertura y el cierre del
grapón puede conseguirse, por ejemplo, mediante rotación de la
suspensión de rodillos o un movimiento de traslación de los
rodillos.
La fig. 19 muestra en una vista esquemática las
posiciones de marcha de tres vagones de transporte 8 en el carril
de soporte 1; se supone que la dirección de marcha va en la
dirección de la flecha. El vagón 8 representado en la fig. 19 en el
lado izquierdo ha girado la unidad de accionamiento 6 para el paso
por la aguja de cambio en la rama de carril 2 recta y se encuentra
ya en aquella zona de la ramificación en la que los carriles guía 9
están fijados a los dos lados del carril de soporte 1. Durante todo
el paso por la aguja de cambio mantiene el grapón 10 superior
cerrado y el inferior abierto. El vagón 8, que en la fig. 19 está
representado en el centro, se encuentra justamente en la
ramificación de la rama de carril 2 derecha curvada. Ha girado la
unidad de accionamiento 6 correspondientemente y ha cerrado el
grapón inferior poco delante de la aguja de cambio para abrir a
continuación el superior. El vagón 8 representado en la fig. 19 en
el lado derecho ya ha pasado por la aguja de cambio y ha vuelto a
girar la unidad de accionamiento 6 a la posición normal.
En resumen, un ejemplo de realización de la
invención puede describirse de la siguiente manera:
Una instalación de transporte tiene al menos un
carril 1, suspendido preferiblemente en el suelo o en un armazón
sin apoyos, en el que son desplazables vagones de transporte 8
mediante al menos un carro 7, y en al menos un lado un dispositivo
guía 9, 10, que estabiliza la situación y posición del vagón de
transporte 8 por encima del carril 1, 2. En los carros 7 de los
vagones de transporte 8 está prevista una unidad de accionamiento 6
con varios rodillos portantes 5, que son giratorios alrededor del
eje del carril 1 respecto al carro 7.
En el carril 1 están previstas ramificaciones,
en las que se bifurca el carril 1 en dos ramas de carril 2. En la
zona de la ramificación pueden estar realizadas ranuras 3 en la
superficie superior de los carriles 1 y ramas de carril 2. El
ángulo de giro \sigma y la cobertura angular \delta de la unidad
de accionamiento 6 y la profundidad de las ranuras 3, si existen,
se han reducido en gran medida en comparación con las soluciones
existentes hasta la fecha. De este modo, el carril de soporte 1
puede apoyarse hacia abajo también en ramificaciones facilitándose
el paso por las agujas de cambio. El giro de la unidad de
accionamiento 6 respecto al carro 7, que determina la dirección de
marcha en la aguja de cambio, puede realizarse a lo largo de un
tramo de recorrido más largo y, por lo tanto, a una velocidad de
marcha más elevada.
Claims (16)
1. Instalación de transporte con al menos un
carril (1), en el que está prevista al menos una ramificación, en
la que el carril (1) se divide en dos ramas de carril (2), con al
menos un vagón de transporte (8) que es desplazable mediante al
menos un carro (7) en el carril (1), apoyándose una unidad de
accionamiento (6) del carro (7) en el carril (1) siendo guiada en
el mismo, siendo giratoria la unidad de accionamiento (6) respecto
al carro (7) alrededor del eje del carril (1) y con al menos un
dispositivo guía (9, 10) que estabiliza la posición del vagón de
transporte (8) por encima del carril (1), caracterizada
porque el dispositivo guía está formado por un carril guía (9), que
es guiado lateralmente en paralelo al carril de soporte (1, 2), así
como por un grapón (10) que puede ser cerrado y abierto, y que en el
estado cerrado provoca una estabilización de la situación y
posición con ajuste positivo del vagón de transporte (8).
2. Instalación de transporte según la
reivindicación 1, caracterizada porque en la zona de la
ramificación están previstas ranuras (3) al menos en el lado
superior del carril de soporte (1), terminando estas ranuras en la
zona de la pechina entre las ramas de carril 2.
3. Instalación de transporte según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la unidad de
accionamiento (6) es guiada por al menos dos rodillos (5) en el
carril (1, 2).
4. Instalación de transporte según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la suma de medio
intervalo de cobertura (\delta) de la unidad de accionamiento (6)
y el ángulo de giro (\sigma) para el paso por ramificaciones es
menor de 180º.
5. Instalación de transporte según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque, durante el paso
por una ramificación (2), la unidad de accionamiento (6) se gira de
tal manera que el rodillo (5) superior se hace pasar por la ranura
(3) del carril de soporte (1) más cercana al rodillo (5).
6. Instalación de transporte según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque, durante el paso
por una ramificación (2), la unidad de accionamiento (6) se gira de
tal manera que el rodillo (5) superior queda girado completamente
al exterior de la zona de la rama de carril (2) que se bifurca.
7. Instalación de transporte según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque, durante el paso
por una ramificación (2), la unidad de accionamiento (6) se gira de
tal manera que el rodillo (5) superior es aplastado al pasar por la
rama de carril que se bifurca en la zona de la deformación
elástica.
8. Instalación de transporte según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque al menos un
rodillo (5) de la unidad de accionamiento (6) tiene un
accionamiento giratorio.
9. Instalación de transporte según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque está previsto un
accionamiento para el giro de la unidad de accionamiento (6).
10. Instalación de transporte según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque está previsto
un accionamiento para la desviación de los rodillos (5) de la unidad
de accionamiento (6).
11. Instalación de transporte según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque el carril guía
(9) está formado por una sección transversal tubular y el grapón
(10) por dos rodillos, que desde arriba y desde abajo se meten a
presión contra el carril guía (9).
12. Instalación de transporte según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el
accionamiento del vagón de transporte (8) está integrado en el
dispositivo guía (9, 10).
13. Instalación de transporte según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el
accionamiento del vagón de transporte (8) se realiza mediante un
motor lineal.
14. Instalación de transporte según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque el carril de
soporte (1) tiene una forma de sección transversal circular.
15. Instalación de transporte según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque la superficie
de rodadura de los rodillos (5) está curvada de forma cóncava de
forma congruente con el contorno exterior del carril (1).
16. Instalación de transporte según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizada porque los vagones de
transporte (8) son alimentados con energía eléctrica y/o datos de
control a través de carriles de contacto y dispositivos
tomacorriente.
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