JPH07214169A - 拡管装置 - Google Patents
拡管装置Info
- Publication number
- JPH07214169A JPH07214169A JP3902994A JP3902994A JPH07214169A JP H07214169 A JPH07214169 A JP H07214169A JP 3902994 A JP3902994 A JP 3902994A JP 3902994 A JP3902994 A JP 3902994A JP H07214169 A JPH07214169 A JP H07214169A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- main shaft
- expanding
- gear
- inner diameter
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- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接開先を切削加工する配管の端部を真円形
に矯正する装置に関し，一回の矯正操作により管の内径
側の複数箇所を同時に加圧して管端を正確かつ迅速に真
円形に矯正して正確な溶接開先を加工できる拡管装置を
提供する。 【構成】 一本の主軸の回りに放射状に均等に配置され
た複数組のパンタグラフ状のリンク機構と，それに連結
された拡管用押圧棒を設け，主軸の回転によりリンク機
構の作用により拡管用押圧棒が同時に同量だけ放射状に
伸長して管内径部を押広げるように構成したことを特徴
とする。
に矯正する装置に関し，一回の矯正操作により管の内径
側の複数箇所を同時に加圧して管端を正確かつ迅速に真
円形に矯正して正確な溶接開先を加工できる拡管装置を
提供する。 【構成】 一本の主軸の回りに放射状に均等に配置され
た複数組のパンタグラフ状のリンク機構と，それに連結
された拡管用押圧棒を設け，主軸の回転によりリンク機
構の作用により拡管用押圧棒が同時に同量だけ放射状に
伸長して管内径部を押広げるように構成したことを特徴
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種製造プラントや装置
産業等に広く利用される各種配管の管端部を真円形に矯
正加工または真円な円錐形状に拡管するための拡管装置
に関するものである。
産業等に広く利用される各種配管の管端部を真円形に矯
正加工または真円な円錐形状に拡管するための拡管装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】各種プラント，設備，装置等に広く利用
される配管類は一般に長い経路に亘って布設されたり，
曲がった経路となる場合が多く，配管材の製造上の制約
および工事施工上の制約または便宜上，適当な長さの直
管，エルボー，フランジ，バルブ等を適宜溶接して配管
経路が形成されるのが一般的である。管路を形成する配
管，エルボー，フランジ，バルブ等はそれら相互を溶接
するに際して溶接部の管端を溶接作業に適するように配
管の管端部に開先加工が施される。 この開先加工は専
用の開先加工機によって切削加工がなされるが，管の全
周に亘って一様な開先形状とするためには，加工される
管端部は真円形であることが必要である。配管材は許容
寸法公差内の真円形状に製造，販売されてはいるが，開
先加工に許容される程度の真円度にはなく若干の楕円形
状または変形を伴っているのが普通であり，特に大径薄
肉配管の場合に非真円度合いが大きい場合が多い。 こ
のため，開先加工を要する管端部を真円に保って開先加
工するために，非真円状態となっている開先加工当該部
に強制力を付加してほぼ真円形状に矯正してから開先加
工を施す方法が一般に採用されている。
される配管類は一般に長い経路に亘って布設されたり，
曲がった経路となる場合が多く，配管材の製造上の制約
および工事施工上の制約または便宜上，適当な長さの直
管，エルボー，フランジ，バルブ等を適宜溶接して配管
経路が形成されるのが一般的である。管路を形成する配
管，エルボー，フランジ，バルブ等はそれら相互を溶接
するに際して溶接部の管端を溶接作業に適するように配
管の管端部に開先加工が施される。 この開先加工は専
用の開先加工機によって切削加工がなされるが，管の全
周に亘って一様な開先形状とするためには，加工される
管端部は真円形であることが必要である。配管材は許容
寸法公差内の真円形状に製造，販売されてはいるが，開
先加工に許容される程度の真円度にはなく若干の楕円形
状または変形を伴っているのが普通であり，特に大径薄
肉配管の場合に非真円度合いが大きい場合が多い。 こ
のため，開先加工を要する管端部を真円に保って開先加
工するために，非真円状態となっている開先加工当該部
に強制力を付加してほぼ真円形状に矯正してから開先加
工を施す方法が一般に採用されている。
【０００３】図９は配管１とフランジ２とを開先１ａ，
２ａ部にて溶接する場合の例を示す。図９において，フ
ランジ２側の開先２ａは切削加工によって真円に加工さ
れるため，これに溶接される配管側の開先１ａも真円に
加工されなければならないが，図１１に示すように配管
の管端部が非真円状態になっていると，切削加工によっ
て成型される開先は，管端全周に亘って一様な開先形状
にならないため，加工前に管端部の真円化矯正処置が必
要である。
２ａ部にて溶接する場合の例を示す。図９において，フ
ランジ２側の開先２ａは切削加工によって真円に加工さ
れるため，これに溶接される配管側の開先１ａも真円に
加工されなければならないが，図１１に示すように配管
の管端部が非真円状態になっていると，切削加工によっ
て成型される開先は，管端全周に亘って一様な開先形状
にならないため，加工前に管端部の真円化矯正処置が必
要である。
【０００４】図１０，図１１に開先加工部近傍の管端部
に従来の方法による管端矯正装置を装着した状態を示
す。 図１０，図１１に示す従来の方法は，楕円形状に
なっている管端の短径方向に，油圧ジャッキ３および矯
正治具４を張り，油圧力によって短径側を押し広げてほ
ぼ真円形状に矯正する方法が採用されているが，このよ
うな従来の方法には次のような欠点があった。 １．押し広げる方向と直角方向に変形が起こり易く，矯
正量の加減によっては短径側と長径側とが逆転し，同じ
ような矯正作業を何度も繰り返す必要があり，非能率で
ある。 ２．直径方向の２点により加圧矯正をするため，真円度
が得られにくい。 ３．重量の重い油圧ジャッキや矯正用治具を手作業によ
り，何度も着脱を要するため，作業性が悪く作業者への
負担が大きい。
に従来の方法による管端矯正装置を装着した状態を示
す。 図１０，図１１に示す従来の方法は，楕円形状に
なっている管端の短径方向に，油圧ジャッキ３および矯
正治具４を張り，油圧力によって短径側を押し広げてほ
ぼ真円形状に矯正する方法が採用されているが，このよ
うな従来の方法には次のような欠点があった。 １．押し広げる方向と直角方向に変形が起こり易く，矯
正量の加減によっては短径側と長径側とが逆転し，同じ
ような矯正作業を何度も繰り返す必要があり，非能率で
ある。 ２．直径方向の２点により加圧矯正をするため，真円度
が得られにくい。 ３．重量の重い油圧ジャッキや矯正用治具を手作業によ
り，何度も着脱を要するため，作業性が悪く作業者への
負担が大きい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術における
欠点を改善するために要請される課題要件は次の諸点で
ある。 １．管端部全周の少なくとも３箇所以上の複数箇所を均
等に加圧して，１回の矯正操作により正確かつ迅速に真
円形状に矯正できること。 ２．真円化矯正処置後は，矯正力を付与するための動力
源との接続を解除して，拡管機構部のみを配管内部に装
着し，配管の真円度を保持した状態で管端の開先加工が
可能なる構成であること。
欠点を改善するために要請される課題要件は次の諸点で
ある。 １．管端部全周の少なくとも３箇所以上の複数箇所を均
等に加圧して，１回の矯正操作により正確かつ迅速に真
円形状に矯正できること。 ２．真円化矯正処置後は，矯正力を付与するための動力
源との接続を解除して，拡管機構部のみを配管内部に装
着し，配管の真円度を保持した状態で管端の開先加工が
可能なる構成であること。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として，配管の中心部に挿入される１本の主軸の
回りに３〜８組程度の複数組のパンタグラフ状のリンク
機構を法線方向に等分に配置し，前記主軸を着脱可能な
る接手を介した動力源によって伸縮または回転駆動する
構成とし，前記主軸を動力源の作用によって，パンタグ
ラフ状のリンク機構の作用により複数組の拡管具が同時
に同量だけ法線方向に伸長して配管の内径側に接触し，
これを押し広げて１度の矯正操作により，真円化矯正が
可能なる構成としたことである。
の手段として，配管の中心部に挿入される１本の主軸の
回りに３〜８組程度の複数組のパンタグラフ状のリンク
機構を法線方向に等分に配置し，前記主軸を着脱可能な
る接手を介した動力源によって伸縮または回転駆動する
構成とし，前記主軸を動力源の作用によって，パンタグ
ラフ状のリンク機構の作用により複数組の拡管具が同時
に同量だけ法線方向に伸長して配管の内径側に接触し，
これを押し広げて１度の矯正操作により，真円化矯正が
可能なる構成としたことである。
【０００７】
【作用】真円に矯正しようとする管端部または円錐形に
拡管しようとする管端部の内径側に対して，円周方向に
均等に配置された複数組の矯正具により，同時に同量の
拡管力を加えて１回の矯正操作により真円化矯正作業ま
たは円錐形に加工作業を完了する作用をなす。
拡管しようとする管端部の内径側に対して，円周方向に
均等に配置された複数組の矯正具により，同時に同量の
拡管力を加えて１回の矯正操作により真円化矯正作業ま
たは円錐形に加工作業を完了する作用をなす。
【０００８】
【実施例】図１〜図８に本発明装置において主軸を回転
させる場合の実施例を示す。 図１〜図６は直管の管端
を真円化矯正する場合の第１の実施例であり，図１，図
２は矯正作業前の状態を示す図，図３，図４は矯正操作
後の状態を示す図，図５，図６は説明の便宜上本装置の
機構原理のみを示す略図であり，図５は図１に対応した
説明図，図６は図３に対応した説明図である。図７，図
８は管端を円錐形状に拡管する場合の第２の実施例を示
す図であり，図７は拡管操作前の状態を示し，図８は拡
管操作後の状態を示す図である。
させる場合の実施例を示す。 図１〜図６は直管の管端
を真円化矯正する場合の第１の実施例であり，図１，図
２は矯正作業前の状態を示す図，図３，図４は矯正操作
後の状態を示す図，図５，図６は説明の便宜上本装置の
機構原理のみを示す略図であり，図５は図１に対応した
説明図，図６は図３に対応した説明図である。図７，図
８は管端を円錐形状に拡管する場合の第２の実施例を示
す図であり，図７は拡管操作前の状態を示し，図８は拡
管操作後の状態を示す図である。
【０００９】まず図１〜図６の第１の実施例である真円
化矯正の例についてその構成を説明する。 装置の中央
にネジ部を設けた主軸１０を配し，主軸１０上に対向的
に配置した２個の支点環１１ａ，１１ｂにリンク１３
ａ，１３ｂがピン１２ａ，１２ｂによりそれぞれ接続さ
れている。 リンク１３ａ，１３ｂの一端には歯車部１
４ａ，１４ｂが互いに噛み合った状態で回転可能なるよ
うに歯車保持板１６にピン１５ａ，１５ｂによりそれぞ
れ接続されている。 歯車保持板１６には押圧棒１７，
拡管板１８が取り付けられており，前記ピン１２ａ，１
２ｂ，リンク１３ａ，１３ｂ，歯車部１４ａ，１４ｂ，
ピン１５ａ，１５ｂ，歯車保持板１６，押圧棒１７，拡
管板１８から成る機構を１組の構成単位とする拡管機構
を，図２に示すように法線方向に少なくとも３組以上の
複数組を配置した構成である。図２は６組の拡管機構の
例であるが，対象となる管の大小により通常３〜８組程
度が配置される。主軸１０はモータ５と簡便に着脱可能
な接手６により接続されており，主軸上の支点環１１ｂ
は主軸の軸方向の相対移動がなく主軸が回転可能なるよ
うにナット７，８により取り付けられており，他方の支
点環１１ａは主軸１０に螺合して，主軸の回転によって
移動可能であり，調節ストッパー９によってその移動量
が制限されている。
化矯正の例についてその構成を説明する。 装置の中央
にネジ部を設けた主軸１０を配し，主軸１０上に対向的
に配置した２個の支点環１１ａ，１１ｂにリンク１３
ａ，１３ｂがピン１２ａ，１２ｂによりそれぞれ接続さ
れている。 リンク１３ａ，１３ｂの一端には歯車部１
４ａ，１４ｂが互いに噛み合った状態で回転可能なるよ
うに歯車保持板１６にピン１５ａ，１５ｂによりそれぞ
れ接続されている。 歯車保持板１６には押圧棒１７，
拡管板１８が取り付けられており，前記ピン１２ａ，１
２ｂ，リンク１３ａ，１３ｂ，歯車部１４ａ，１４ｂ，
ピン１５ａ，１５ｂ，歯車保持板１６，押圧棒１７，拡
管板１８から成る機構を１組の構成単位とする拡管機構
を，図２に示すように法線方向に少なくとも３組以上の
複数組を配置した構成である。図２は６組の拡管機構の
例であるが，対象となる管の大小により通常３〜８組程
度が配置される。主軸１０はモータ５と簡便に着脱可能
な接手６により接続されており，主軸上の支点環１１ｂ
は主軸の軸方向の相対移動がなく主軸が回転可能なるよ
うにナット７，８により取り付けられており，他方の支
点環１１ａは主軸１０に螺合して，主軸の回転によって
移動可能であり，調節ストッパー９によってその移動量
が制限されている。
【００１０】次に本装置の作用について図１〜図６によ
り説明する。 図２に示すように，配管の内径が長径Ｄ
ａ短径Ｄｂとする楕円形になっていた場合には，拡管板
の外径Ｄｓを短径Ｄｂより２・△Ｒだけ小さい直径の状
態として管内部に図５に示す状態で挿入し，モータ５に
より主軸１０を回転させると，支点環１１ａ，１１ｂは
相互に接近するように矢印の方向に移動し，リンク１３
ａ，１３ｂの作用により拡管板１８は外方に向かって拡
張して，管内径部に接して装置が管内部に装着される。
更に主軸１０を回転させて拡管力を与えると最小直径
部が押し広げられ，やがて全周に配置された複数個の拡
管板１８が管内径の全周に均等に拡管力を作用させるこ
とにより管内径は真円形状に矯正される。
り説明する。 図２に示すように，配管の内径が長径Ｄ
ａ短径Ｄｂとする楕円形になっていた場合には，拡管板
の外径Ｄｓを短径Ｄｂより２・△Ｒだけ小さい直径の状
態として管内部に図５に示す状態で挿入し，モータ５に
より主軸１０を回転させると，支点環１１ａ，１１ｂは
相互に接近するように矢印の方向に移動し，リンク１３
ａ，１３ｂの作用により拡管板１８は外方に向かって拡
張して，管内径部に接して装置が管内部に装着される。
更に主軸１０を回転させて拡管力を与えると最小直径
部が押し広げられ，やがて全周に配置された複数個の拡
管板１８が管内径の全周に均等に拡管力を作用させるこ
とにより管内径は真円形状に矯正される。
【００１１】リンク１３ａ，１３ｂの一端に歯車部を設
けて相互に噛み合わせている理由は，リンク１３ａとリ
ンク１３ｂとを同時に同角度を回転させて押圧棒１７を
主軸１０の軸線に対し，常に垂直に保ちながら，管の円
周上に均等な押圧力を与えるためのものであり，若しこ
の歯車部を設けないピン接手だけの単純なリンク接手の
場合には，１３ａ，１３ｂの両リンクの傾斜角“αａ，
αｂは本来は常に同一値に保たれるべきものが不等値と
なり，押圧棒１７の中心線は主軸１０の軸線に対し，任
意角度をなし得るような無拘束状態となってしまい，複
数組の拡管機構をすべて同一条件に保つのが困難である
と共に，管の全周に対し同一条件の押圧力を与えること
が出来ないこととなるため，歯車付リンクは本装置にお
ける重要な構成要素である。また，矯正力付与時のリン
ク１３ａ，１３ｂの角度β（図６）は主軸１０の軸線に
対する垂線よりも僅かに互いに逆傾斜となるように調節
されている。これは，管に対して過大な矯正力を与えな
いように，適正張力時に支点環１１ａ，１１ｂが互いに
接触して機構動作を停止させると共に，拡管駆動力を除
外したときに管側からの弾性復元力によって，機構が逆
転動作しないように保持するため，僅かの傾斜角βを付
与するものである。管の矯正作業終了後は，必要あれば
モータ５を主軸１０から取外して拡管機構のみを管内に
装着した状態で図９に示すような管端部の開先１ａの加
工を行うことができる。 開先加工終了後はモータ５に
より主軸１０を逆方向に回転させ，図１，図５に示すよ
うな装着前の状態に戻して拡管装置を管内から撤収す
る。
けて相互に噛み合わせている理由は，リンク１３ａとリ
ンク１３ｂとを同時に同角度を回転させて押圧棒１７を
主軸１０の軸線に対し，常に垂直に保ちながら，管の円
周上に均等な押圧力を与えるためのものであり，若しこ
の歯車部を設けないピン接手だけの単純なリンク接手の
場合には，１３ａ，１３ｂの両リンクの傾斜角“αａ，
αｂは本来は常に同一値に保たれるべきものが不等値と
なり，押圧棒１７の中心線は主軸１０の軸線に対し，任
意角度をなし得るような無拘束状態となってしまい，複
数組の拡管機構をすべて同一条件に保つのが困難である
と共に，管の全周に対し同一条件の押圧力を与えること
が出来ないこととなるため，歯車付リンクは本装置にお
ける重要な構成要素である。また，矯正力付与時のリン
ク１３ａ，１３ｂの角度β（図６）は主軸１０の軸線に
対する垂線よりも僅かに互いに逆傾斜となるように調節
されている。これは，管に対して過大な矯正力を与えな
いように，適正張力時に支点環１１ａ，１１ｂが互いに
接触して機構動作を停止させると共に，拡管駆動力を除
外したときに管側からの弾性復元力によって，機構が逆
転動作しないように保持するため，僅かの傾斜角βを付
与するものである。管の矯正作業終了後は，必要あれば
モータ５を主軸１０から取外して拡管機構のみを管内に
装着した状態で図９に示すような管端部の開先１ａの加
工を行うことができる。 開先加工終了後はモータ５に
より主軸１０を逆方向に回転させ，図１，図５に示すよ
うな装着前の状態に戻して拡管装置を管内から撤収す
る。
【００１２】次に，図７，図８により管端を円錐形に拡
管する場合の第２の実施例について説明する。 装置
全体の機構構成は前述の第１の実施例の場合と同様であ
るので，重複を避け，詳細な説明は割愛するが，第１の
実施例との相違点は，図７において拡管板１８を拡管角
度に適するように，あらかじめ傾斜角θ１を与えた状態
とするために，図７に示すようにリンク１３ａ，１３ｂ
の傾斜角を相違させてαａ≠αｂとすることである。装
置の装着，拡管操作，装置の撤収までの方法は前述の第
１の実施例の説明より容易に類推されるため詳細な説明
は省略する。
管する場合の第２の実施例について説明する。 装置
全体の機構構成は前述の第１の実施例の場合と同様であ
るので，重複を避け，詳細な説明は割愛するが，第１の
実施例との相違点は，図７において拡管板１８を拡管角
度に適するように，あらかじめ傾斜角θ１を与えた状態
とするために，図７に示すようにリンク１３ａ，１３ｂ
の傾斜角を相違させてαａ≠αｂとすることである。装
置の装着，拡管操作，装置の撤収までの方法は前述の第
１の実施例の説明より容易に類推されるため詳細な説明
は省略する。
【００１３】
【発明の効果】真円化しようとする管端部の内径側に対
して，真円形状態に保持され円周方向に均等に配置され
た複数組の矯正機構により，同時に同量の拡管力を付与
することにより一回の矯正操作により迅速かつ正確に真
円化矯正を行うことができ，作業能率を著しく向上させ
る効果がある。
して，真円形状態に保持され円周方向に均等に配置され
た複数組の矯正機構により，同時に同量の拡管力を付与
することにより一回の矯正操作により迅速かつ正確に真
円化矯正を行うことができ，作業能率を著しく向上させ
る効果がある。
【図１】 本発明装置の第１の実施例における管内挿入
状態を示す図
状態を示す図
【図２】 図１のＡ−Ａ断面図
【図３】 管内に装着し，真円化矯正中の状態図
【図４】 図３のＢ−Ｂ断面図
【図５】 図１の機構原理図
【図６】 図３の機構原理図
【図７】 第２の実施例における管内挿入状態を示す図
【図８】 管端を円錐形に拡管状態の機構原理図
【図９】 配管の溶接開先を示す図
【図１０】 管端の矯正作業における従来の方法を示す
図
図
【図１１】 図１０のＣ−Ｃ断面図
１ ・・・・・・・配管 １ａ ・・・・
・・配管の開先 ２ ・・・・・・・フランジ ２ａ ・・・・
・・フランジの開先 ３ ・・・・・・・油圧ジャッキ ４ ・・・・・
・・矯正治具 ５ ・・・・・・・モータ ６ ・・・・・
・・接手 ７，８ ・・・・・ナット ９ ・・・・・
・・ストッパー １０ ・・・・・・主軸 １１ａ，１１ｂ
・支点環 １２ａ，１２ｂ ・ピン １３ａ，１３ｂ
・リンク １４ａ，１４ｂ ・歯車部 １５ａ，１５ｂ
・ピン １６ ・・・・・・歯車保持板 １７ ・・・・
・・押圧棒 １８ ・・・・・・拡管板
・・配管の開先 ２ ・・・・・・・フランジ ２ａ ・・・・
・・フランジの開先 ３ ・・・・・・・油圧ジャッキ ４ ・・・・・
・・矯正治具 ５ ・・・・・・・モータ ６ ・・・・・
・・接手 ７，８ ・・・・・ナット ９ ・・・・・
・・ストッパー １０ ・・・・・・主軸 １１ａ，１１ｂ
・支点環 １２ａ，１２ｂ ・ピン １３ａ，１３ｂ
・リンク １４ａ，１４ｂ ・歯車部 １５ａ，１５ｂ
・ピン １６ ・・・・・・歯車保持板 １７ ・・・・
・・押圧棒 １８ ・・・・・・拡管板
Claims (1)
- 【請求項１】 配管材管端部の真円度矯正用または管端
部の拡管加工用拡管装置において，１本のリンクの１端
を回動自在なるピン接手と成し，他端に歯車の１部を固
定して取付け，歯車の中心部をピン接手により回動自在
なる形状とした同一形状の２個のリンクを，前記歯車が
互いに噛み合って回転自在なるように歯車保持板にピン
接手により取付け，リンクの他端を１本の主軸上に対向
的に配置された２個の支点環にピン接手により取付け，
歯車保持板には押圧棒および拡管板を取付けた形状とな
し，動力源の作用により２個の支点環距離が増減するこ
とにより，歯車部が噛合い状態にある２個のリンクが互
いに逆方向に回動することによって前記歯車保持板，押
圧棒，拡管板が１体として上下に移動するように構成さ
れた１組を単位とするリンク機構を，前記主軸の中心線
に直交する法線方向に少なくとも３組以上の複数組を放
射状に均等配置し，前記主軸を動力源に対し，着脱自在
なる接手を介して接続する構成としたことを特徴とする
拡管装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3902994A JPH07214169A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 拡管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3902994A JPH07214169A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 拡管装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07214169A true JPH07214169A (ja) | 1995-08-15 |
Family
ID=12541690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3902994A Pending JPH07214169A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 拡管装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07214169A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009233719A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Nisshin Steel Co Ltd | 変形コイル矯正装置 |
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