FR2510438A1 - METHOD OF MANUFACTURING SHEET CAGES FOR ROLLING BEARINGS - Google Patents

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FR2510438A1
FR2510438A1 FR8213209A FR8213209A FR2510438A1 FR 2510438 A1 FR2510438 A1 FR 2510438A1 FR 8213209 A FR8213209 A FR 8213209A FR 8213209 A FR8213209 A FR 8213209A FR 2510438 A1 FR2510438 A1 FR 2510438A1
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Armin Olschewski
Peter Horling
Hermann Hetterich
Bernhard Bauer
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SKF GmbH
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SKF Kugellagerfabriken GmbH
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    • B21D53/12Making other particular articles parts of bearings; sleeves; valve seats or the like cages for bearings
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    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE FABRICATION DE CAGES EN TOLE POUR DES PALIERS A ROULEMENT, SELON LEQUEL LES LOGEMENTS POUR LES ELEMENTS ROULANTS SONT POINCONNES APRES QU'UNE BANDE DE TOLE A ETE COURBEE EN FORME D'UNE BAGUE ET SOUDEE A SES EXTREMITES. POUR QU'AU POINCONNAGE, LE POINCON NE RENCONTRE PAS LES CORDONS DE SOUDURE, ET POUR OBTENIR DE PLUS DES SOUDURES COURTES, LES EXTREMITES LIBRES DE LA BANDE DE TOLE COMPORTENT DES ENCOCHES DE MANIERE QU'IL NE SUBSISTE QUE DES EXTREMITES ETROITES QUI SONT SOUDEES ENSEMBLE.THE INVENTION RELATES TO A METHOD OF MANUFACTURING SHEET CAGES FOR ROLLING BEARINGS, ACCORDING TO WHICH THE HOUSINGS FOR ROLLING ELEMENTS ARE PUNCHED AFTER A SHEET OF SHEET HAS BEEN BENT IN THE FORM OF A RING AND WELDED TO THEIR END. FOR PUNCHING, THE PUNCH DOES NOT MEET THE WELDING CORDS, AND TO OBTAIN MORE SHORT WELDINGS, THE FREE SIDES OF THE SHEET METAL HAVE NOTCHES SO THAT ONLY NARROW ENDS ARE WELDED. TOGETHER.

Description

2 5 1 0 4 3 82 5 1 0 4 3 8

Procédé de fabrication de cages en t le pour des paliers à roulement  Method of manufacturing t-shaped cages for rolling bearings

la présente invention concerne un procédé de fabri-  the present invention relates to a method of manufacturing

cation de cages en tale pour des paliers à roulement, qui consiste essentiellement à couper à longueur une bande  cation of tale cages for rolling bearings, which essentially consists in cutting a strip to length

de tôle, à courber la bande de ttele en un anneau, à assem-  of sheet metal, to bend the strip of ttele into a ring, to assemble

b Ler L'extrémité libre par soudage ou similaire, et à  b Ler The free end by welding or the like, and at

poinçonner les logements pour les éléments roulants.  punch the housings for the rolling elements.

En plus des procédés dans Lesquels les Logements pour les éléments roulaits sont déjà poinçonnés dans la bande de t 8 le plane, des procédés du type précité sont également connus Parmi les procédés mentionnés en premier, il faut noter par exemple ceux décrits dans les Brevets  In addition to the methods in which the housings for the rolled elements are already stamped in the strip of the flat plane, methods of the aforementioned type are also known. Among the methods mentioned first, it should be noted for example those described in the Patents

US 33 65 775 et DE-GM 7 321 195.US 33 65 775 and DE-GM 7 321 195.

Le Brevet US 3 365 775 décrit un procédé selon lequel la ligne de soudure se situe dans la région d'un logement d'élément roulant, de sorte que des cordons de soudure nettement plus courts suffisent sur les étroits anneaux latéraux dans la région du logement d'un élément roulant Mais il s'agit là d'un procédé dans lequel les logements pour les éléments roulants sont poinçonnés avant  US Patent 3,365,775 describes a method where the weld line is in the region of a rolling element housing, so that significantly shorter weld beads are sufficient on the narrow side rings in the region of the housing of a rolling element But this is a process in which the housings for the rolling elements are punched before

le soudage des extrémités de l'anneau Il peut donc appa-  welding the ends of the ring It can therefore appear

raitre des inexactitudes dans le positionnement et parti-  experience inaccuracies in positioning and bias

cu Lièrement dans les dimensions du logement d'éLément  cu Smoothly in the dimensions of the Element housing

roulant qui se trouve dans La région de La ligne de sou-  rolling which is in the area of the line of under-

dure. ,a cage décrite dans le Brevet DE GM 73 22 195 est fabriquée d'une manière similaire Te cordon de soudure se situe dans la région d'un logement d'élément roulant et s'étend donc seulement sur la largeur des anneaux  tough. , the cage described in DE GM 73 22 195 is manufactured in a similar manner The weld bead is located in the region of a rolling element housing and therefore extends only over the width of the rings

Latéraux Pour que, entre autre chose, le cordon de sou-  Lateral so that, among other things, the support cord

dure ne fasse pas saillie dans le logement d'élément  hard does not protrude into the element housing

roulant, les angles des extrémités libres des anneaux la-  rolling, the angles of the free ends of the rings la-

téraux sont chanfreinés.are chamfered.

Il est également connu de ne poinçonner les logements pour les éléments roulants qu'après le soudage des extrémités de La bande enroulée en un anneau Il est  It is also known to only punch the housings for the rolling elements after the ends of the strip wound in a ring have been welded.

vrai que cet ordre des operations apporte quelques avan-  true that this order of operations brings some advantages

tages en ce qui concerne L'exactitude de la répartition et des dimensions des Logements pour les éléments roulants ainsi que pour l'inclinaison des surfaces de guidage des traverses pour les éléments roulants, mais il apparatt un problème Lorsque L'outil de poinçonnage rencontre La soudure Cette dernière est gêné ral ement plus dure et  tages with regard to the accuracy of the distribution and dimensions of the housings for the rolling elements as well as for the inclination of the guide surfaces of the sleepers for the rolling elements, but a problem appears when the punching tool meets the welding The latter is hindered in a way harder and

plus rigide que le reste de la tb Le, de sorte que Le poin-  more rigid than the rest of the tb Le, so that Le poin-

çon risque d'être endommagé et d'être détruit prématuré-  lesson may be damaged and destroyed prematurely-

ment Pour cette raison, l'opération de poinçonnage est géneralement effectuéede manière que le cordon de soudure reste intact et se trouve entre deux logements d'éléments roulants, donc sur une traverse Mais dans ces conditions, la soudure s'étend sur toute la largeur de La cage, ce qui nécessite davantage detravail et de matière L'invention a donc pour objet de proposer un procédé de fabrication d'une cage de roulement, selon lequel les soudures sont  ment For this reason, the punching operation is generally carried out in such a way that the weld bead remains intact and is located between two housings of rolling elements, therefore on a cross member. But under these conditions, the weld extends over the entire width. The cage, which requires more work and material The object of the invention is therefore to propose a method of manufacturing a bearing cage, according to which the welds are

courtes, selon lequel le poinçon ne rencontre pas la sou-  short, according to which the punch does not meet the

dure et selon lequel ce qui subsiste de la soudure ne fait  lasts and according to which what remains of the weld does

pas saillie dans les logements d'éléments oulants L'in-  not protruding into the housings of sliding elements The

vention concerne également une cage de roulement fabriquée  vention also relates to a manufactured bearing cage

selon ce procédé.according to this process.

Ce résultat est obtenu par le fait qu'au moment de La coupe à Longueur de la bande de tbte, ou après, des encoches sont formées aux deux extrémités, dans la région de la ligne qui limite latéralement les logements ultérieurs  This result is obtained by the fact that at the time of the cutting to length of the head strip, or after, notches are formed at the two ends, in the region of the line which laterally limits the subsequent housings.

pour les éléments roulants, ces encoches débouchant aux ex-  for rolling elements, these notches opening at the ex-

trémités libres, et qu'au moment du pointonnage des loge ments d'éléments roulants, l'un de ces logements est formé  free hoppers, and that at the time of the pointering of the housings of rolling elements, one of these housings is formed

dans la région de la position d'assemblage.  in the region of the assembly position.

Ges logements peuvent être formés avec avantage aux deux extrémités libres en même temps que Le découpage ou la coupe à longueur de la bande de tôle, et avoir par exemple une forme rectangulaire dont la dimension est la moitié de la future fenttre La dimension dans la direction de la largeur de La bague est choisie juste assez grande  These housings can be formed with advantage at the two free ends at the same time as the cutting or the cutting to length of the sheet metal strip, and have for example a rectangular shape whose dimension is half of the future window The dimension in the direction the width of the ring is chosen just large enough

3 25104383 2510438

pour qu'il subsiste des bandes suffisamment Larges et qu'  so that there are sufficiently wide bands and that

une résistance suffisante soit assurée après la soudure.  sufficient strength is ensured after welding.

De toute façon, cette dimension doit être supérieure à la  In any case, this dimension must be greater than the

largeur des Logements d'éléments roulants qui seront poin-  width of the rolling element housings which will be

çonnés par la suite, afin que l'outil de poinçonnage uti- lisé à cet effet ne puisse toucher la soudure et qu'en  subsequently designed so that the punching tool used for this purpose cannot touch the weld and only

outre, ce qui reste de la soudure ne puisse toucher l'élé-  moreover, what remains of the weld cannot touch the element.

ment roulant La dimension des encoches suivant la circon-  rolling dimension The size of the notches according to the circum-

férence de la cage doit être suffisamment réduite pour que  cage ference must be reduced enough for

les bords de ces encoches se situent à l'intérieur du loge-  the edges of these notches are located inside the housing

ment d'élément roulant poinçonné par la suite, et pour  ment of rolling element subsequently stamped, and for

être éliminés tors de cette opération de poinçonnage.  be eliminated during this punching operation.

La bande de t 8 Le avec les encoches à ses extrémités libres  The strip of t 8 Le with the notches at its free ends

est alors courbée pour former une bague et les étroites ex-  is then bent to form a ring and the narrow ex-

trémités libres sont réunies par leurs faces d'extrémité  free hoppers are joined by their end faces

et soudées ensemble Dans une autre opération, les loge-  and welded together In another operation, the housings

ments des éléments roulants sont poinçonnés dans la bague, aux intervalles correspondants Cette opération commence  the rolling elements are punched in the ring at the corresponding intervals This operation begins

parexemple dans la région de la soudure et la bague est po-  for example in the region of the weld and the ring is po-

sitionnée de manière que le premier logement recouvre le  positioned so that the first housing covers the

découpage de la fenêtre dans la direction circonférentielle.  cutting the window in the circumferential direction.

De cette manière, les surfaces de guidage de l'élément rou-  In this way, the guide surfaces of the rolling element

lant sont également formées dans la région de ta soudure  lant are also formed in the region of your weld

par le poinçonnage du logement, ce qui préserve lesw avan-  by punching the housing, which preserves the w

tages du procédé, bien que le cordon de soudure soit court  process steps, although the weld bead is short

et se trouve dans La région d'un logement d'élément roulant.  and is located in the region of a rolling element housing.

Les surfaces de guidage de l'élément roulant dans la direc-  The guide surfaces of the rolling element in the direction

tion circonférentielle de la cage sont également formées par le poinçonnage du logement Seule une petite partie est perdue dans La région de la soudure, par l'usinage de  The circumferential position of the cage is also formed by punching the housing. Only a small part is lost in the region of the weld, by the machining of

la fenêtre.the window.

Se Lon une autre caractéristique, l'un des loge-  Another feature, one of the

ments d'élément roulant est disposé symétriquement par  rolling element is arranged symmetrically by

rapport à la ligne médiane de la fenêtre formée après l'as-  relative to the center line of the window formed after the as-

semblage des extrémités libres de la bande de t 8 le.  appearance of the free ends of the t 8 le strip.

L'étroite encoche résultant de la fenêtre, dans La région du cordon de soudure et qui subsiste après le poinçonnage du logement d'élément roulant se situe  The narrow notch resulting from the window, in the region of the weld bead and which remains after the punching of the rolling element housing is located

ainsi exactement au milieu du logement-correspondant, ap-  thus exactly in the middle of the corresponding housing, ap-

portant ainsi l'avantage d'une symétrie pour le contact  thus bringing the advantage of symmetry for the contact

de l'élément roulant.of the rolling element.

Dans un autre mode de réalisation, la fenêtre d'une cage fabriquée par le procédé de l'invention comporte des angles arrondis Ainsi, il ne peut éventuellemen pas se produire d'ieffet d'entaille dans le cas d'une charge extrême de la cage, ni de fissure par contrainte au soudage  In another embodiment, the window of a cage manufactured by the method of the invention has rounded angles. Thus, there can possibly not be a notch effect in the case of an extreme load of the cage, no crack due to welding stress

et au refroidissement.and cooling.

Dans une autre variante, deux découpages de forme circulaire sont prévus, disposés l'un à c 8 té de l'autre dans la direction de la largeur de la came Cette disposition estavantageuse lorsque la bande de tble est coupée à longueur à partir d'une bande Les découpages circulaires peuvent être poinçonnés avec un outil facile  In another variant, two circular cutouts are provided, arranged one at a time from the other in the direction of the width of the cam. This arrangement is advantageous when the strip of cut is cut to length from a band Circular cutouts can be punched with an easy tool

à fabriquer et sont disposés de manière à se trouver cha-  to be made and are arranged so that they are each

cun environ pour moitié, dans la direction de la largeur de la bande de tôle, sur le bord du logement d'élément roulant poinçonné par la suite Au momuent de la coupe  cun about half, in the direction of the width of the sheet metal strip, on the edge of the rolling element housing subsequently punched At the cutting point

à longueur, l'arête de coupe passe par le centre des dé-  at length, the cutting edge passes through the center of the

coupages circulaires Il en résulte après la courbure en  circular cuts This results after the curvature in

une bague et le soudage deux découpages circulaires, la sou-  a ring and welding two circular cutouts, the sou-

dure n'étant faite que dans la région des anneaux Latéraux.  hard being made only in the region of the lateral rings.

2 Après le poinçonnage des Logements d'éléments rouslants, il subsiste les encoches semi-circulaires voulues dans la  2 After the punching of the housing of rolling elements, the desired semicircular notches remain in the

région du cordon de soudure.weld bead region.

D'autres caractéristiques et avantages de L'in-  Other features and benefits of In-

vention apparaîtront au cours de la description qui va  vention will appear during the description which goes

suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se réfé-  follow several examples of implementation and refer to it

rant aux dessins annexés sur lesquels Lies Figures la à id illustrent les différentes opérations du procédé de fabrication d'une cage en tôle et  rant to the accompanying drawings in which Lies Figures la to id illustrate the various operations of the manufacturing process of a sheet metal cage and

la Figure 2 représente une cage avec des décou-  Figure 2 shows a cage with cutouts

pages circulaires, avant le poinçonnage des logements des  circular pages, before punching the housing of the

éléments roulants.rolling elements.

La bande de t 8 Le 1 représentée sur la Figure la  The strip of t 8 Le 1 shown in Figure la

est poinçonnée dans une matière première plane ou tron-  is stamped in a flat or cut raw material

çonnée dans une bande de t 8 le Au cours de cette opération,  framed in a strip of t 8 le During this operation,

des encoches 2 sont ménagées simultanément aux deux extré-  notches 2 are formed simultaneously at the two ends

mités, de manière qu'il subsiste des bords étroits d'une largeur correspondante pour une opération d'assemblage ultérieure.  mites, so that there remain narrow edges of a corresponding width for a subsequent assembly operation.

Les dimensions des encoches seront expliquées ci-  The dimensions of the notches will be explained below.

après pour une meilleure compréhension Cormme le montre la Figure lb, au cours d'une opération suivante, la bande de tôle 1 est courbée en une bague 4 de manière à former  after for a better understanding As shown in Figure lb, during a following operation, the sheet metal strip 1 is bent into a ring 4 so as to form

une position d'assemblage 6 entre les extrémités libres 5.  an assembly position 6 between the free ends 5.

Dans cette position d'assemblage 6, les extrémités libres de la bande de tôle 1 s'appuient l'une contre l'autre  In this assembly position 6, the free ends of the sheet metal strip 1 bear against each other

par leurs bords 3, comme cela apparait sur la Figure lc.  by their edges 3, as it appears in Figure lc.

Il en résulte un découpage en fenêtre 7 Les extrémités libres 5 de la bande de t 8 le 1 sont assemblées par exemple par soudage à résistance, le long des bords 3 Au cours d'une autre opération, et comme le montre la Figure lb,  This results in a window cutting 7 The free ends 5 of the strip of t 8 le 1 are assembled for example by resistance welding, along the edges 3 During another operation, and as shown in FIG. 1b,

des logements R pour des éléments roulants sont poinçon-  R housings for rolling elements are punch-

nés dans la bague 4 fermée Ces logements sont disposes de manière que l'un d'entre eux soit à peu près symétrique  born in the closed ring 4 These housings are arranged so that one of them is roughly symmetrical

par rapport à la ligne médiane de la fenêtre 7 déjà exis-  relative to the center line of window 7 already existing

tante Dans la direction de la largeur de la bague, le dé-  aunt In the direction of the width of the ring, the

coupage en fenêtre 7 est plus grand que les logements 8 des éléments roulants de sorte que les cordons de soudure 9 qui débutent avec un léger décalage par rapport à ces  cutting in window 7 is larger than the housings 8 of the rolling elements so that the weld beads 9 which start with a slight offset with respect to these

derniers ne peuvent être touchés par l'outil de poinçon-  cannot be touched by the punch tool -

nage Dans la direction circonférentielle de la bague 4, les logements 8 des éléments roulants sont plus larges que la fenêtre 7 relativement étroite, de sorte qu'il en  swims In the circumferential direction of the ring 4, the housings 8 of the rolling elements are wider than the relatively narrow window 7, so that it

résulte dans cette position, un logement P d'élément rou-  results in this position, a housing P of rolling element

lant exactement dimensionné, dont les dimensions corres-  lant exactly dimensioned, whose dimensions correspond

pondent exactement à celles du poinçon Le logement R re-  correspond exactly to those of the punch The housing R re-

présenté est prévu pour un rouleau cylindrique Les sur-  presented is intended for a cylindrical roller Les sur-

faces d'appui 10 sur les anneaux latéraux sont légèrement réduites par les petites encoches qui subsistent de la  bearing faces 10 on the lateral rings are slightly reduced by the small notches which remain from the

fenetre 7, de sorte que les conditions d'appui des rou-  window 7, so that the support conditions of the rollers

leaux cylindriques ne sont pratiquement pas changées.  the cylinders are hardly changed.

Des restes de cordons de soudure en saillie ne peuvent entrer en contact avec les surfaces latérales des rou- leaux cylindriques et n'ont donc pas à être éliminés de  Remains of protruding weld beads cannot come into contact with the side surfaces of the cylindrical rollers and therefore do not have to be removed

sorte qu'aucune opération ultérieure n'est nécessaire.  so no further action is required.

Les encoches, et par conséquent la fenêtre 7, peuvent être  The notches, and therefore window 7, can be

relativement étroites Il suffit que les soudures 9 com-  relatively narrow It suffices that the welds 9

mencent avec un décalage par rapport aux faces d'extrémi-  begin with an offset from the end faces

tés des rouleaux cylindriques Sur les figures, les en-  tees of cylindrical rollers In the figures, the

coches 2 et la fenêtre 7 ont été représentées avec une lar-  checkmarks 2 and window 7 have been represented with a lar-

geur exagérée pour une meilleure compréhension.  exaggerated gor for better understanding.

La Figure 2 représente une cage pour un palier à rotule pour lequel, au moment de la coupe à longueur, la r>ande de t 6 le 1 à reçu des encoches lh semi-circulaires faites au moyen d'un simple poinçon rond et qui, comme  Figure 2 shows a cage for a spherical bearing for which, at the time of cutting to length, the r> ande of t 6 le 1 has received semicircular lh notches made by means of a simple round punch and which , as

représenté, forme des découpages circulaires 12 après l'as-  shown, forms circular cutouts 12 after the as-

semblage et le soudage des extrémités libres 5 de la bague 4 De la manière représentée en pointillés, les logements 8 pour les éléments roulants sont poinçonnés de manière  fitting and welding of the free ends 5 of the ring 4 As shown in dotted lines, the housings 8 for the rolling elements are punched so

qu'il subsistes à peu près au milieu, une encoche semi-  about halfway through, a semi-notch

circulaire, par laquelle le cordon de soudure est décalé.  circular, by which the weld bead is offset.

Les parties intérieures 13 de la tble, qui ne sont pas as-  The inner parts 13 of the tble, which are not as-

semblées entre elles, sont éliminées au poinçonnage.  seem to each other, are eliminated by punching.

Tes cages qui sont représentées sur les figures ne sont que des exemples Le procédé qui a été décrit et illustré convient également pour des cages d'autres types de paliers, comme des paliers à billes, des paliers à rouleaux coniques, des paliers à aiguilles, etc.  Your cages which are shown in the figures are only examples. The process which has been described and illustrated is also suitable for cages of other types of bearings, such as ball bearings, taper roller bearings, needle bearings, etc.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication de cages en tle pour des paliers à roulement, consistant essentiellement à couper à longueur une bande de t 8 le ( 1), à courber la  1 A method of manufacturing metal cages for rolling bearings, consisting essentially of cutting a strip of t 8 to length (1), bending the bande de tble ( 1) en une bague ( 4), à assembler les extré-  strip of cable (1) in a ring (4), to assemble the ends mités libres ( 5) par soudage ou similaire, et à poinçonner  free mites (5) by welding or the like, and to be punched les logements ( 8) pour les éléments roulants, procédé ca-  the housings (8) for the rolling elements, process ca- ractérisé en ce que, au moment de la coupe à longueur de la bande de tble ( 1), ou après, des encoches ( 2) débouchant  characterized in that, at the time of cutting to length the strip of tble (1), or after, notches (2) opening out vers les extrémités libres ( 5) sont formées aux deux extré-  towards the free ends (5) are formed at the two ends mités, dans la région de la ligne qui limite latéralement un logement ( 8) d'élurlent roulant formé ultérieurement, et que, au poinçonnage des logements ( 8) d'éléments roulants,  mites, in the region of the line which laterally limits a housing (8) of rolling elurlent formed subsequently, and that, when punching the housing (8) of rolling elements, l'un de ces logements est formé dans la région de la posi-  one of these dwellings is formed in the region of the posi- tion d'assemblage ( 6).assembly (6). 2 Cage de roulement fabriquée selon le procé-  2 Bearing cage manufactured according to the procedure dé de la revendication 1, caractérisée en ce que l'un des  die of claim 1, characterized in that one of logements ( 8) pour les éléments roulants est disposé sy-  housings (8) for the rolling elements is arranged sy- métriquement par rapport à la ligne médiane du découpage en fenêtre ( 7) formé après l'assemblage des extrémités  metrically to the center line of the window cutout (7) formed after joining the ends libres ( 5) de la bande de t 8 le ( 1).  free (5) of the band of t 8 le (1). 3 Cage de roulement fabriquée selon le procédé de la revendication 1, caractérisée en ce que le découpage  3 bearing cage manufactured according to the method of claim 1, characterized in that the cutting en fenêtre ( 7) comportecbs angles arrondis.  in window (7) has rounded corners. 4 Cage de roulement fabriquée selon le procé-  4 Bearing cage produced according to the procedure dé de la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle com-  die of claim 1, characterized in that it comprises porte deux découpages ( 12) de forme circulaire, disposés l'un à côté de l'autre dans la direction de la largeur de  carries two cutouts (12) of circular shape, arranged one next to the other in the direction of the width of de bague.ring.
FR8213209A 1981-08-01 1982-07-28 METHOD OF MANUFACTURING SHEET CAGES FOR ROLLING BEARINGS Withdrawn FR2510438A1 (en)

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