JP2012504498A - 窓戸フレーム及び金属折曲品製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】窓戸フレーム及び金属折曲品製造装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る窓戸フレーム及び金属折曲品製造装置は、板材の上下面に設置されて板材に密着接触して板材の上下面を支持する上下面支持ローラと、板材の左右側面に設置されて板材に密着接触して板材の左右側面を支持する左右側面支持ローラと、板材の上下面または側面に一定角度で折れた状態で設置されて板材に密着接触して均一な圧力を加えながら板材を折曲する円筒形の折り畳み用成形ローラで形成されることを特徴としており、板材に密着接触して均一な圧力を加えながら板材を折り畳む円筒形の折り畳み用成形ローラを具備することで板材を成形時にウェーブ現象が生じることを根本的に遮断する効果を提供する。
【選択図】図４

Description

本発明は窓戸フレーム及び金属折曲品製造装置に関し、特に窓戸フレームや金属折曲品を成形する成形ロールセットを上下面支持ローラと左右側面支持ローラ及び成形ローラで構成して、前記上下面支持ローラと左右側面支持ローラが板材を支持する過程において成形ローラが板材に及ぼす反作用の力を防止することによって成形ロールセットを通過する板材にウェーブ現象が生じることを根本的に遮断できることを特徴とする窓戸フレーム及び金属折曲品製造装置に関する。

一般に、断熱窓戸は断熱機能及び防音機能があって、主に一般住宅及び商店、マンション、事務室等に広範囲で使われ、その材質はアルミニウムまたはＰＶＣ等であり、その構成は壁体に固定される窓枠と前記窓枠にヒンジ結合される窓枠組みからなる。一方、断熱窓戸を製作するための建築用ステンレス板材は幅１ｍ、長さ３ｍまたは４ｍで規格化されて市販される。しかし一般に商店の１階店舗ウインドーフレームの高さは２．６ｍ〜２．７ｍ内外である。従って、高価なステンレス３ｍ板材は、２.７ｍ以下に切断され、３０ｃｍ以上の切り捨てられた残材は屑鉄として処分される。幅も１ｍ規格であるため、これで窓戸フレームを製作するために裁断(切断)すると残材が大量に生じて、原価上昇の大きいな原因となって資源の浪費となる。

また、折曲工程は折曲機の刃にＶカットされた所を順次押して必要な角度に合わせてフレームによっては折曲機の刃も交替して順次板材を裏返しながら折曲してフレームを完成する。そして、熟練工の能力により不良率と生産能力製品の質の差が生じ、前記のような問題があるがウインドー窓戸フレームの加工方法が従来の折曲機による折曲方法だけであった。

また、既存折曲機による商店のウインドーフレームは防音、防風とホコリ等に脆弱であり、特に断熱性が落ちて冷・暖房時にエネルギー損失が多かった。そのため、強化ガラスドアには上下Ｈバー(強化ガラスの上下端に嵌めてガラスを保護し、フロアヒンジのロットを付着固定するステンレスフレーム)に防音防風のためにモヘヤ溝があって、モヘヤを締めて防風を遮断する製品もあるが、ステンレスフレームと強化ガラスドアとの間に隙間があって、ホコリや風が入いるため、扉の隙間などに張り紙やテープを付着して解決しようとしたが、外見上よくないため実用性がなかった。

一方、これを解決するために本出願人は、窓戸用フレームの板材を自由に移動できるピンチロールセットと成形ロールセットを具備して製品の折曲部位に選択的に物理的圧力を加えて、より便利な製作と共に経済性を高める窓戸フレーム装置を出願して登録となった事実がある。(韓国特許登録第０７９１６４７号)

しかし、前記フレーム製造装置を利用して板材を成形時に成形ロールセットの上下部構造を板材に接面させながら折曲する過程において、折曲される板材部位に物理力が等しく伝達できず、これによって板材がデコボコになるウェーブ現象が生じる問題があった。

即ち、従来の成形ロールセットは上部ローラと下部ローラとで板材を接面させながら回転して板材を適切な形に変形するように設計したが、折曲部位の成形ロールが円錐状に構成されるため、成形ロールセットの前半部と後半部が同じ時間に一回転し、このために成形ロールの前半部が一回転する距離と後半部が一回転する距離との差が生じる。従って、直径が小さい前半部分が短い距離を回転する間に直径が大きい後半部分が長い距離を移動するため、結果的に板材に加えられる物理力が前半部と後半部が同一に形成されず板材が折曲される過程においてウェーブ現象が生じる。

結局、従来に成形ロールセットを利用して板材を折曲する時には板材がローラから均一な力を受けないため、板材がデコボコになるウェーブ現象を避けることができなかった。

従って、本発明は前記のような問題を解決するためのものであり、本発明の目的は、板材の上下左右に上下面支持ローラ及び左右側面支持ローラを適用して安定的に支持し、窓戸フレームを成形する成形ロールセットが板材に均一な物理力を伝達するようにして、成形ロールセットを通過する板材にウェーブ現象が生じることを根本的に遮断することである。

本発明は、Ｖカットされた板材に面取りのために部分穿孔する穿孔機１０と、前記板材の平坦度を高めるために板材の上下部をローラで加圧するレベラー２０と、外部からの動力を受けて前記板材を強制移送させる能動型上下部ローラ状であり、一直線上に一定間隔をおいて配置されて各種成形作業区間に連続的な板材の移送ができるようにする多数組のピンチロールセット３０と、前記ピンチロールセットの中間の成形作業区間に一定間隔をおいて配置され、ピンチロールセットを介して移送される板材に一定の圧力を加えて選択的に折曲する多数組の成形ロールセット４０を有して形成される窓戸フレーム及び金属折曲品製造装置において、前記成形ロールセット４０は、板材の上面、または下面、または上下面に設置し、円筒形外周面を板材に密着接触させてピンチロールセットを介して移動する板材の上面や下面や上下面を支持する上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂと、板材の内側面または外側面に設置し、前記上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂが板材を支持した状態で、板材の内側面または外側面に円筒形外周面を密着接触させて、板材に均一な圧力を加えて側面が折曲された３次元の板材を成形する折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂと、板材の側面に設置し、前記折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂによって３次元に折曲された板材の垂直面に円筒形外周面を密着接触させて、板材が垂直に折曲された形態を維持するように支持する左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂで形成されることを特徴とする。

また、前記成形ロールセット４０は、上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂの両サイドに設置されて、板材の上面や下面または上下面両側を補助支持する上下面補助支持ローラ４３ａ、４３ｂをさらに含むことを特徴とする。

また、前記上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂ及び左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂは、周縁面が板材の上下面または左右側面と面接触される円筒形構造であることを特徴とする。また、前記上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂ及び左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂは、周縁面が板材の折曲部位と線接触される円盤型構造であることを特徴とする。

本発明は、前記成形ロールセットを具備し、板材の上下面と左右側面に密着接触されて、板材の上下面を支持する上下面支持ローラ及び左右側面支持ローラを具備して、板材の成形時に生じる反作用を防止して、また板材に密着接触して均一な圧力を加えると共に、板材を折り畳む円筒形の折り畳み用成形ローラを具備することで板材成形時に生じるウェーブ現象を根本的に遮断する効果を提供する。

本発明に係る窓戸フレーム製造装置構成図である。 本発明に係るモーター構成図である。 本発明に係るピンチロールセット構成図である。 本発明の第１作業実施例であって、板材の両終端部を下部方向で４５度折曲する作業状態図である。 本発明の第２作業実施例であって、板材の両終端部を下部方向で直角に折曲する作業状態図である。 本発明の第３作業実施例であって、板材の中央部分を中心に両側を上部方向で４５度折曲する作業状態図である。 本発明の第４作業実施例であって、板材の中央部分を中心に両側を上部方向で直角に折曲する作業状態図である。 本発明の第５作業実施例であって、板材の中央部分を直角に維持した状態で中央部分を中心に下部方向で４５度折曲する作業状態図である。 本発明の第６作業実施例であって、板材の中央部分を直角に維持した状態で両側を水平に直角に折曲する作業状態図である。 本発明の第７作業実施例であって、板材の両側一端を下部方向で４５度折曲する作業状態図である。 本発明の第８作業実施例であって、板材の両側一端を下部方向で直角に折曲する作業状態図である。 本発明の他の作業実施例の図である。

以下、本発明の望ましい実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。まず、各図面の構成要素に参照符号を付することにおいて、同じ構成要素に対してはたとえ他の図面上に表示されても可能な限り同じ符号を付けたことに留意しなければならない。また、下記で本発明を説明することにおいて、関連した公知機能または構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。

図１は本発明に係る窓戸フレーム製造装置構成図であり、図２は本発明に係るモーター構成図であり、図３は本発明に係るピンチロールセット構成図であり、図４は本発明の第１作業実施例であって、板材の両終端部を下部方向で４５度折曲する作業状態図であり、図５は本発明の第２作業実施例であって、板材の両終端部を下部方向で直角に折曲する作業状態図であり、図６は本発明の第３作業実施例であって、板材の中央部分を中心に両側を上部方向で４５度折曲する作業状態図であり、図７は本発明の第４作業実施例であって、板材の中央部分を中心に両側を上部方向で直角に折曲する作業状態図であり、図８は本発明の第５作業実施例であって、板材の中央部分を直角に維持した状態で中央部分を中心に下部方向で４５度折曲する作業状態図であり、図９は本発明の第６作業実施例であって、板材の中央部分を直角に維持した状態で両側を水平に直角に折曲する作業状態図であり、図１０は本発明の第７作業実施例であって、板材の両側一端を下部方向で４５度折曲する作業状態図であり、図１１は本発明の第８作業実施例であって、板材の両側一端を下部方向で直角に折曲する作業状態図であり、図１２は本発明の他の作業実施例の図である。

本発明に適用される窓戸フレーム製造装置は、図１及び図２に示したように、大きく穿孔機１０と、レベラ２０と、ピンチロールセット３０と、成形ロールセット４０と、電動モーター５０を含んで構成される。前記穿孔機１０は、Ｖカットされた板材に一定間隔をおいて必要な面取り作業のために設置され、コイル状に巻き取られた板材を巻き出しながら作業が行われ、レベラ２０は上下部ローラで形成され、Ｖカットされた板材を上下部で加圧することによって板材の平坦度を高めてより良質の製品が生成できるようにする。

前記ピンチロールセット３０は、板材を強制移送する能動型ローラであり、上部ローラ３０ａと下部ローラ３０ｂで形成され、上部ローラ３０ａは屈曲がない円筒状に電動モーターと連結されて外部から動力を受けて強制的に回転し、下部ローラ３０ｂは作業の各段階に適合する板材(１２０)の成形フォームで多様な屈曲が形成されて板材を円滑に移送できるようにする。

図３はピンチロールセット３０の多様な形態を示しているが、成形された板材の形態に応して下部ローラに屈曲が形成されている。

即ち、前記でピンチロールセット３０の下部ローラ３０ｂは多様な屈曲を有するように形成する理由は、各々の製作段階で板材のフォームが形成されるためこのようなフォームに合わせて屈曲を形成して円滑な移動を可能にするためである。
このようなピンチロールセット３０は、一定間隔をおいて設置されているため成形される板材を円滑に他の成形作業区間に移動させられる。

前記穿孔機１０と、レベラ２０と、ピンチロールセット３０と、電動モーター５０の構成は従来と同様で、本発明はピンチロールセット３０の中間に設置される成形ロールセット４０の構成を異ならせて板材のウェーブ現象を根本的に遮断しながら折曲された窓戸フレーム製品を完成させる。

本発明の成形ロールセット４０は、上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂと、上下面補助支持ローラ４３ａ、４３ｂと、左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂ、及び折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂで形成される。前記上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂは支持軸に結合された円盤または円筒状のローラであり、回転面が板材の上下面に密着接触されて板材の上下面を支持する役割を果たし、別途の動力源によって回転するのではなくピンチロールセットの動力源によって板材を強制的に移動させる時に板材と接触しながら回転する。前記左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂは、支持軸に結合された円盤または円筒状のローラであり、回転面が板材の左右側面に密着接触して板材の左右側面を支持する役割を果たし、上下面支持ローラと同様に別途の動力源によって回転されるのではなくピンチロールセットの動力源によって板材を強制的に移動させる時に板材と接触しながら回転される。

前記で上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂまたは左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂが同時に板材を接触させるため、板材１００に折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂが力を加えても板材１００の上下左右が安定した方向で折曲される。

また、必要に応じて上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂサイドに上下面補助支持ローラ４３ａ、４３ｂをさらに設置するため、より安定的に板材１００を支持した状態で板材の上下または側面成形作業が容易に行われて、ウェーブ現象を遮断できるようになる。

また、図１１に示したように、上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂの中少なくとも１つを円盤型で製作して使用時にはローラの端部に位置する傾いた尖端部分が板材に線接触されて板材を圧迫することによって板材の折曲がより容易に行われるように助け、この時他の一つのローラが板材の移動を支持する役割を果たすため、板材が安定的に移動する。

以下で折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂをより詳細に説明する。

前記折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂは、一定角度で折曲された側面支持軸に設置され、これによって折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂが一定角度で折れた状態で回転して、前記折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂの回転面に板材１００が接触しながら折曲される。

即ち、前記折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂによって板材が３次元に折曲される。

この時、前記折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂは両側に対応されるように対になって設置して板材１００の両側を同時に折曲させ、折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂと等しく接面されるため、板材にウェーブ現象が生じることを根本的に遮断する。

即ち、従来には円錐型成形ローラを板材に接面させながら板材を折曲するため、成形ローラを回転する過程において成形ローラの前半部と後半部が１回転当移動距離の差が生じて板材が折曲されながらウェーブ現象が生じたが、本発明は円筒形または円盤型で形成されて、１回転当移動距離が同じ上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂと左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂと上下面補助支持ローラ４３ａ、４３ｂ及び折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂを利用するため、板材１００を安定的に支持した状態で折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂが板材を折曲させてウェーブ現象が生じない板材の折曲が可能になる。特に、折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂが回転しながら移動する距離が、ローラ４２ａ、４２ｂの前半部や後半部が一致するため、板材１００が安定的に折曲されて板材にウェーブが生じることを防止し、上述したように上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂと左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂ及び上下面補助支持ローラ４３ａ、４３ｂを利用して板材を支持しながら折曲するため、板材のウェーブ発生を根本的に遮断できるようになる。

参考として、図面及び実施例の説明においては、折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂが対に備えられたものを示したが、折り畳み用成形ローラを板材の刃側にだけ設置して、板材の一側だけを折曲することも当然可能である。

即ち、板材を折曲する時、必要に応じて板材の両側を折曲せずに板材の一側にだけ折り畳み用成形ローラを配置して板材の一側だけを折曲することが可能である。図４乃至図７は上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂを具備した状態で折り畳み用成形ローラで板材を折曲することを示した図面であり、上下面支持ローラが板材を安定的に支持しながら移動させる過程において４５度または９０度に折れた上下面支持ローラが板材を接面して折曲させ、この時の折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂが円筒状に形成されて板材の折曲過程においてウェーブ現象が生じることを防止することができる。それと同時に折り畳み用成形ローラによって３次元的に板材が成形される。

図８と図９は左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂを具備した様子を示しているが、図８は板材の中央部分が直角に折れた状態で直角折曲面を左右側面支持ローラで支持し、この状態で上部両側を４５度傾いて折曲することで、板材１００の上部に４５度で折れた折り畳み用成形ローラを配置し、これによって板材の中央部を左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂで安定的に支持しながら板材１００の上部を４５度方向に折曲可能になる。図９は板材１００の中央部分が直角に折れた状態で直角折曲面を左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂで支持して、この状態で上部両側を水平に折曲することで、板材の中央を左右側面支持ローラで支持した状態で、板材の両側を折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂで折曲する。即ち、折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂによって３次元的に板材が成形された状態で、左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂが直角垂直面を支持し、この時折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂは左右側面支持ローラが垂直面を支持した状態で板材の両側をさらに成形するようにする。

図１０及び図１１は対面支持ローラ４０ａを具備して上下面補助支持ローラ４３ａ、４３ｂを配置した状態で、折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂを利用して板材１００を折曲する様子を示し、対面支持ローラ４０ａと上下面補助支持ローラ４０ａ、４０ｂが板材１００を安定的に支持している状態で板材を４５度及び９０度で折って望む形に板材１００が折曲される様子を示した。

図示したように、上面支持ローラ４０aと上下面補助支持ローラ４３ａ、４３ｂが板材を安定的に固定させ、これと共に円筒状の折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂが板材を折曲するため、板材１００が折曲される過程においてウェーブ現象が生じることを未然に防止できるようになる。

図１２は本発明の実際設置の例示図であり、前記図で示したように多数の支持用バーを具備し、前記支持用バーに上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂを通過するようにした状態で、折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂ及び下面補助支持ローラ４３ｂを通過しながら板材を一定角度で折曲作業が進むことを示している。即ち、全ての上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂと上下面補助支持ローラ４３ａ、４３ｂと左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂ及び折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂは、支持用バーに固定された状態でピンチロールの流動によって板材１００が移動しながら同時に折曲成形し、図１２を除いた他の構成品は説明の便宜のために支持用バーを省略した。

以下で本発明の動作を説明する。
先ず、本発明では図１乃至図３のように窓戸フレームのモデルに応じて成形ロール
ピッチ４０を配置するが、ピンチロールセット３０の間に適切に分配配置する。

成形ロールセット４０の分配配置が完了すると、ピンチロールセット３０をモーター５０で駆動して板材１００を強制的に移送させ、前記板材１００はレベラ２０を経て穿孔機１０で面取りが実施され、ピンチロールセット３０に進入する。勿論、この時、板材はＶカットが完了した状態である。

続いて、選択された成形ロールセット４０を通過しながらＶカットされた折曲部が選択的に折曲されながら望むタイプのモデルが完成する。

この時、前記成形ロールセット４０は適切な角度の変化を与えながら、板材１００を徐々に折曲するが、９０度に板材を折曲する時には４５度から直角に徐々に板材を折曲するようにする。図４乃至図１１は板材の上下面または左右側面を支持ローラまたは上下面補助支持ローラ４０ａ、４０ｂ、４１ａ、４１ｂ、４３ａ、４３ｂで支持した状態で、折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂを利用して、一定の形状の板材を製作する順序を示した。従って、成形ロールセット４０を適切に配置して望む板材の形状をウェーブなしで順次製作できることが分かる。前記実施例では４５度角度で折曲させた後９０度角度の直角に折曲する様子を示しているが、その間において、３０度または６０度等多様な角度で細分化して順次折曲できることは無論である。結局、本発明は、成形ロールセット４０を具備し、板材１００を上下で支持する上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂと、板材１００を左右で支持する左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂと、板材の上下面支持を補助する上下面補助支持ローラ４３ａ、４３ｂを具備し、それと共に多様な角度を有する折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂを具備することにより、板材１００を等しく折曲すると同時に板材のウェーブ現象を根本的に遮断する長所を提供する。

以上、本発明を特定の望ましい実施例について図示して説明したが、本発明は上述した実施例にだけ限定されるのではなく、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想の要旨を逸脱しない範囲で多様に変更して実施できる。

１０ 穿孔機
２０ レベラ
３０ ピンチロールセット
３０ａ 上部ローラ
３０ｂ 下部ローラ
４０ 成形ロールセット
４０ａ、４０ｂ 上下面支持ローラ
４１ａ、４１ｂ 左右側面支持ローラ
４２ａ、４２ｂ 折り畳み用成形ローラ
４３ａ、４３ｂ 上下面補助支持ローラ
５０ 電動モーター
１００ 板材

Claims (4)

1. Ｖカットされた板材に面取りのために部分穿孔する穿孔機１０と、前記板材の平坦度を高めるために板材の上下部をローラで加圧するレベラ２０と、外部から動力を受けて前記板材を強制移送させる能動型上下部ローラ状であり、一直線上に一定間隔をおいて配置されて各種成形作業区間に連続的な板材の移送が可能にする多数組のピンチロールセット３０と、前記ピンチロールセットの中間の成形作業区間に一定間隔をおいて配置され、ピンチロールセットを介して移送される板材に一定の圧力を加えて選択的に折曲する多数の組の成形ロールセット４０を含んで形成される窓戸フレーム及び金属折曲品製造装置において、
   前記成形ロールセット４０は、
   板材の上面や下面または上下面に設置し、円筒形外周面を板材に密着接触させてピンチロールセットを介して移動する板材の上面や下面または上下面を支持する上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂと、
   板材の内側面または外側面に設置し、前記上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂが板材を支持した状態で、板材の内側面または外側面に円筒形外周面を密着接触させて、板材に均一な圧力を加えて側面が折曲された３次元の板材を成形させる折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂと、
   板材の側面に設置し、前記折り畳み用成形ローラ４２ａ、４２ｂにより３次元に折曲された板材の垂直面に円筒形外周面を密着接触させて、板材が垂直に折曲された形態を維持するように支持する左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂで形成されることを特徴とする、窓戸フレーム及び金属折曲品製造装置。
2. 前記成形ロールセット４０は、上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂの両サイドに設置されて板材の上面や下面または上下面両側を補助支持する上下面補助支持ローラ４３ａ、４３ｂをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の窓戸フレーム及び金属折曲品製造装置。
3. 前記上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂ及び左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂは、枠面が板材の上下面または左右側面と面接触される円筒形構造であることを特徴とする、請求項１に記載の窓戸フレーム及び金属折曲品製造装置。
4. 前記上下面支持ローラ４０ａ、４０ｂ及び左右側面支持ローラ４１ａ、４１ｂは、枠面が板材の折曲部位と線接触される円盤型構造であることを特徴とする、請求項１に記載の窓戸フレーム及び金属折曲品製造装置。
   

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