JPS61158429A - 管部分品製作の方法およびマンドレル - Google Patents

管部分品製作の方法およびマンドレル

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JPS61158429A
JPS61158429A JP60293393A JP29339385A JPS61158429A JP S61158429 A JPS61158429 A JP S61158429A JP 60293393 A JP60293393 A JP 60293393A JP 29339385 A JP29339385 A JP 29339385A JP S61158429 A JPS61158429 A JP S61158429A
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mandrel
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tube
pipe section
preformed
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JP60293393A
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フレデリツク・フアン・デル・プルウフ
ウーヘ・レーネ・オフリンハー
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Wavin BV
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D23/00Producing tubular articles
    • B29D23/001Pipes; Pipe joints
    • B29D23/003Pipe joints, e.g. straight joints
    • B29D23/008T-joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/86Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L47/26Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics for branching pipes; for joining pipes to walls; Adaptors therefor
    • F16L47/32Branch units, e.g. made in one piece, welded, riveted
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49428Gas and water specific plumbing component making
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、繊維で補強された熱硬化性の合成物質から、
主管部分と該主管部分に連結された少なくとも1つの分
岐管部分とを備えた管部分品を製作するための方法に関
する。
本発明はまた、上述の管部分品を製作するためのマンド
レルに関する。
上述のようなタイプの管部分品例えばT継手を、繊維で
補強された熱硬化性物質から製作するための方法は、種
々知られている。知られた方法によれば、合成樹脂を含
浸した繊維が、T継手の内側の形を画定するための&Q
 ’Aマンドレルに、好ましくは巻き付けるようにして
適用され、次いでTwE手が所望の形に到達した後合成
樹脂が硬化され、その後で数個の部品から構成されてい
る鋼製マンドレルがT継手から取り除かれる。この方法
は主として、比較的小さい約300鰭までの直径を持つ
T継手の製作において利用されている。しかしより大き
い直径を持つT継手を製作する場合には、この方法では
、マンドレルが非常に高価であり、且つマンドレルがま
た極端に扱いにくいという欠点がある。
さらにまた、樹脂を含浸した繊維をマンドレルに適用す
るだめの所要時間が非常に長くかかるので、最初に適用
された樹脂が時期尚早のうちに硬化されてしまう。従っ
てこのような寸法のT継手の製作は、継続的な数段階で
実施されなければならないようになる。
この理由のために、大きな直径寸法のT継手の製作にお
いては、大抵の場合、主管部分の壁に7字形の開口部が
作られ、該開口部の中へ分岐管部のその開口部と互いに
補足し合うV字形にされた先端部が挿入されることを特
徴とする方法が利用されている。その場合、2つの管部
分の間の空間には、充填用樹脂が埋め込まれる。
2つの管部分の接合領域では、樹脂が含浸された繊維を
そのように形成されたT継手のまわりに、厚さがT継手
の所要強度に相応する状態に到達するまで、巻き付けて
、その後でそれが硬化される。この方法は多くの欠点を
持っている。
先づ、主管部分のV字形開口部と分岐管部分のV字形の
先端部とは、両者共に鋸引きによって作られるので、こ
の両管部分の間で正確な嵌め込みを達成することは、相
当に困難である。これが、両管部分をT 41手に組み
立てる際、充填用樹脂が大抵の場合に使用される理由で
ある。
さらにまた、この方法では、主管部分と分岐管部分との
間に円滑な遷移部分を達成することは不可能である。そ
のTl11手が、内部に人間を接近させることができる
ような、極端に大きな寸法のTlItu手の場合には、
この遷移部分は後で改善しうるかも知れないが、約50
0鶴位の直径を持つTfi手では、このようなことは不
可能である。
最後に、このようにして製作されたT継手は制限された
内部圧力までしか負荷がかけられず、このような圧力は
、高圧での適用が意図されている配管系統にとっては、
余りにも低くすぎるのである。
本発明の目的は、上述したような欠点のない方法を提供
することである。
この目的は本発明により、繊維で補強された熱硬化性の
合成物質で作られている予め成形された管部分が、管部
分品の内側の形状を画定するためのマンドレルの少なく
とも一部分の上に配置され、それによって該マンドレル
の外側面脂が含浸された繊維を、前記の予め成形された
管部分によって覆われていないマンドレルの部分の上お
よび該マンドレル上に配置された前記の予め成形された
管部分の少なくとも前記マンドレルの部分に隣接してい
る部分の上に、管部分品が所望の最終形状に到達するよ
うになるまで適用し、その後でそれが硬化されて、マン
ドレルが完成した管部分品から取り除かれることを特徴
とする方法によって成し遂げられる。
この方法によると、管部分品特に比較的大きい直径寸法
を有するT継手が比較的短い時間で製作することができ
、主管部分から分岐管部分への遷移部のところに丸味を
つけた管部分品を得ることができる。
予め成形された管部分によって覆われていないマンドレ
ルの部分に隣接する予め成形された管部分の複数の部分
は、外側を面取りされることが好ましい。これは、予め
成形された管部分と、後で加えられる管部分の部分との
間に、非常に房やかな遷移部を律ぜしめることになり、
その結果製品全体の強度を高める。その面取りされた領
域における、予め成形された管部分の外側と内側との間
の角度は、例えば10°よりも小さい。
マンドレルと予め成形された管部分の内側との間の空間
部を、好ましくは例えばゴムのような弾力性のある材料
で作られた伸張可能な部材によって、密封すると有利で
ある。これは、樹脂が含浸された繊維を適用している間
に、液状の合成樹脂がマンドレルと該マンドレル上に配
置された予め成形された管部分との間の空間部に浸透し
て、完成された製品の内側面に凹凸を生ずるようになる
ことを防止するからである。
本発明はまた、繊維で補強された熱硬化性の合成物質か
ら、主管部分と該主管部分に連結された少なくとも1つ
の分岐管部分とを備えた管理部分品を製作するためのマ
ンドレルであって、前記主管部分を形成するための少な
くとも1つの主部分と前記分岐管部分を形成するために
前記主部分に対して横向きにして連結された着脱可能な
少なくとも1つの側部分とを備え、前記主部分および側
部分がその上に予め成形された管部分を受け入れるよう
になっていることを特徴とするマンドレルに関する。
このマンドレルには、マンドレルと8亥マンドレル上に
配置される予め成形された管部分の内側との間の空間部
を密封するための部材であって、好ましくは例えばゴム
のような弾力性のある材料で作られた半径方向に伸張可
能な要素から構成されている部材を備えると有利である
好ましい実施例では、マンドレルの主部分は例えばゴム
のような弾力性のある材料で作られた円筒形の本体から
なり、該本体の両端面のところには剛性の円形円板を備
えていて、前記円筒形本体の中を貫通して延びている引
寄せ棒によってそれら円板を互いに近づくように移動さ
せることができて、その移動中に前記円筒形本体の外周
距離が増大せしめられるようになっており、且つマンド
レルの側部分はその外側面に環状の溝を備え、該溝の中
に例えばゴムのような弾力性のある材料で作られた溝充
填用の環状体が嵌め込まれていて、さらに該環状体の外
周距離を増大させるのに有効である部材を備えるように
なっている。
剛性の円形円板を互いに近づくように移動させることに
よって、マンドレルの円筒形の主部分の長さは幾分減少
することになるが、その外周距離は増加することになる
。これは、マンドレルの円筒形の主部分の外側をこの主
部分の上に配置されている予め成形された管部分の内側
に対して押し付けて、主部分と該主部分上に配置されて
いる管部分との間に良好な密封を達成させる結果を生ず
る。
マンドレルの側部分の溝の中の嵌め込まれた環状体の外
周距離を増加させることによって、この側部分と咳側部
分上に配置されている予め成形された管部分との間に良
好な密封が達成される。
最後に、本発明は繊維で補強された熱硬化性骨品は、繊
維で補強された熱硬化性の合成物質で作られる予め成形
された管部分から作り上げられた、主管部分と該主管部
分に連結された少なくとも1つの分岐管部分とを備え、
該主管部分と分岐管部分とは、前記予め成形された管部
分のまわりに少なくとも部分的に適用される、繊維で補
強された熱硬化性の合成物質から作られた連結部分によ
って、互いに連結されていて、主管部分の壁と分岐管部
分の壁との間の遷移部が、前記管部分品の内側で丸味を
付けられていることを特徴とする。
本発明は、添付図面を参照して以下に、本発明の実施例
について記載することによって説明される。
第1図は、本発明による、実質的に円筒形の主部分2と
該主部分に対して横向きにして連結された側部分3とを
備えたマンドレル1の側面図である。主部分は例えばゴ
ムのような弾力性のある材料で構成され、且つその両端
面4,5には円形円tJi Fi 、 7杏崗優アいス
 ′Ffii田塔け2飴ム小而に直角に補強リブ8を備
え、該補強リブは側円板がほとんど湾曲し得ないように
保証している。
側円板は互いに近づくように移動させるために、これら
円板は、主部分の軸線に沿って孔10を貫通して延びる
ねじが切られた引寄せ棒9によって、連結されている。
孔10の中には、剛性で締りばめされている管10aが
挿入されている。上述の孔lOに実質的に直角をなして
主部分2を貫通して延びる第2の孔11の中には、固定
部材12が組み込まれていて、該固定部材に側部分3を
固定することができる。
この側部分3は実質的に円筒形の外側面13からなり、
且つその両端面の一方14には孔あき端面があり、液孔
あき端面ばマンドレル1の円筒形の主部分2に取り付け
られている。第2の引寄せ棒15によって、この側部分
3は主部分2の第2の孔11の中にある固定部材12を
介して、この主部分2に取り付けることができる。側部
分3はその外側面に環状溝16を備え、液溝の中には例
えばゴムのような弾力性のある材料で作られた環状体1
7が嵌め込まれている。
図示された実施例では、側部分3は軸線方向に相対移動
しうる2つの部分18および19から構成されていて、
これらの部分の端壁22,23によって116の側壁2
0.21が形成されているので、溝16の軸線方向の長
さは変えることができる。
主部分2と側部分3との間の遷移領域24には、帯形状
の部分25.26が組み込まれていて、これらの部分は
形成されるべきTi手の主管部分35と分岐管部分36
との間の遷移部27に丸味を付けるのを確実ならしめる
T81!手28の製作については、次のように進められ
る。繊維で補強された熱硬化性の合成物質で作られる予
め成形された管部分29.32;30.31 。
32が第1図のマンドレル上に配置され、それによって
マンドレルの外側面が部分的に覆われるようにする。マ
ンドレル上に予め成形された管部分を配置することは、
種々の方法で実施することができる。T継手の後で取り
付けられるべき分岐管部分36との連結領域に、■字形
の開口部33を備えた単一の予め成形された主管部分2
9を、側部分3が未だ取り付けられていないマンドレル
の主部分2上に配置し、次いでマンドレルの側部分3を
前記■字形の開口部33の位置に取り付け、その後でこ
の側部分3の上に第2の予め成形された管部分32を配
置することができる(第2図参照)、またこれとは別に
、完全に組立てられたマンドレル1の上に、3つに分離
して予め成形された管部分30,31.32を配置する
こともできる(第3図参照)。
予め成形された管部分29,32;30,31.32を
マンドレル上に配置完了後に、主部分2の両端面4.5
の円形円板6.7が引寄せ棒9によって互いに近づくよ
うに引き寄せられ、それによって弾力性のある材料で構
成されている主部分の長さが幾分減少させられる。ゴム
は非圧縮性の物質であるしまた主部分2は孔10内で剛
性の管10aによって支えられているので、主部分2つ
の外周距離が増大させられる。このようにして、主部分
2小力↓711++而叔−pハ+呻へL+ず齢11プI
\アエ訊成形された管部分29または30.31の内側
面に対して押し付けられるので、予め成形された上述の
管部分とマンドレル1の主部分2との間の空間部が密封
されるようになる。その後、溝16内の環状体17の軸
線方向の長さが、マンドレルの側部分3の2つの部分1
8.19の相対移動によって減ぜられ、その結果環状体
の外周距離が増大させられるので、環状体17の外側面
が側部分3に取り付けられている予め成形された管部分
32の内側面に対して押し付けられて、該予め成形され
た管部分32と側部分3との間に良好な密封が実現され
る。
T継手28の主管部分35と分岐管部分36との間の遷
移部27に丸味を付けるようにするために、帯形状部分
25.26がマンドレルの主部分2と側部分3との間の
遷移領域24に組み込まれている。
予め成形された管部分29,32;30.31.32に
よって覆われていないマンドレル1の部分38の上と、
それぞれにマンドレル上に配置された管部分29゜32
;30,31.32の少なくとも前記部分38に隣接し
ている部分39,42;40,41.42の上とに、T
継手が所望の最終形状に到達するようになるまで、合成
樹脂が含浸された携維43を少なくとも巻付けによって
適用する。次いで、それが硬化され、最後にマンドレル
が完成したT継手から取り除かれる。
予め成形された管部分29,32;30,31.32に
よって覆われていないマンドレル1の部分38に隣接し
ている予め成形された管部分のうちの部分39゜42;
40,41.42は、好ましくは、その外側を面取りさ
れるべきであり、その面取りされる領域での予め成形さ
れた管部分の外側と内側との間の角度は30°よりも小
さく且つ好ましくは10°よりも小さい。
この結果とじて、予め成形された管部分29,32;3
0.31.32と後で適用される連結部分43との間に
、優秀な接合が達成される。
本発明による方法を利用するごとによって得られる管部
分品は、強度について優秀な品質を発揮するものであり
、高圧配管系統に使用するのには非常に好適なものであ
る。試験によると、本発明により製作されたT継手の降
伏圧力は、7字形の開口部を備えた主管部分の中へ7字
形の先端部を備えた分岐管部分を挿入することを特徴と
する従来の方法により、予め成形された管部分から製作
された同様のT継手の降伏圧力よりも、約1倍半天きい
ことが明らかになった。
実施例にはT継手の製作について記載されているが、本
発明による方法を利用すれば、他の管部分品例えば2以
上の分岐管部分を有する管部分品または主管部に対して
直角でない分岐管部分を有する管部分品などをも製作し
うるちのであることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるマンドレルがその一部を外観で他
の一部を断面で示されている側面図、第2図は第1図に
示されたマンドレルと該マンドレル上に配置された予め
成形された管部分とがその一部を外観で他の一部を断面
で示されている略側面図、第3図は予め成形された管部
分の第2の実施例に関しての第2図と同様の略側面図、
第4図は本発明による方法で製作されたT継手の略断面
図、第5図は本発明による方法で製作されるT継手の第
2の実施例の略断面図である。 1・・・・マンドレル、2・・・・主部分、3・・・・
側部分、4,5・・・端面、6,7・・・円板、8・・
・・補強リブ、9・・・・引寄せ棒、10・・・・孔、
10a・・・・管、11・・・・第2の孔、12・・・
・固定部材、13・・・・外側面、14・・・・端面、
15・・・・第2の引寄せ棒、16・・・・環状溝、1
7・・・・環状体、18.19.38・・・・マンドレ
ルの部分、20.21・・・側壁、22.23・・・端
壁、2・・・・遷移領域、25.26・・・帯形状部分
、27・・・・遷移部、28・・・、T継手、29,3
2;30,31.32・・・・予め成形された管部分、
33・・・・V字形開口部、35・・・・主管部分、3
6・・・・分岐管部分、39,42;40.41゜42
・・・・予め成形された管部分のうちの隣接している部
分、43・・・・管部分の連結部分。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)繊維で補強された熱硬化性の合成物質から、主管部
    分と該主管部分に連結された少なくとも1つの分岐管部
    分とを備えた管部分品を、マンドレルに樹脂を含浸した
    繊維を適用しその後で該樹脂を硬化して形成された管部
    分品からマンドレルを取り除くことによって製作する方
    法において、繊維で補強された熱硬化性の合成物質で作
    られている予め成形された管部分(29、32;30、
    31、32)が管部分品(28)の内側の形状を画定す
    るためのマンドレル(1)の少なくとも一部分の上に配
    置され、それによって該マンドレル(1)の外側面が部
    分的に覆われるようになり、次いで合成樹脂が含浸され
    た繊維(43)を、前記の予め成形された管部分によっ
    て覆われていない前記マンドレル (1)の部分(38)、および前記マンドレル(1)上
    に配置された前記の予め成形された管部分 (29、32;30、31、32)の少なくとも前記部
    分(38)に隣接している部分(39、42;40、4
    1、42)に、前記管部分品(28)が所望の最終形状
    に到達するようになるまで適用し、その後で前記管部分
    品(28)が硬化されて、前記マンドレル(1)が完成
    された管部分品(28)から取り除かれることを特徴と
    する、管部分品製作の方法。 2)前記の予め成形された管部分(29、32;30、
    31、32)によって覆われていないマンドレルの部分
    (38)に隣接する該予め成形された管部分の部分(3
    9、42;40、41、42)が該部分の外側を面取り
    されていることを特徴とする、特許請求の範囲第1項に
    記載の方法。 3)前記面取りされた部分の領域においては、予め成形
    された管部分の外側と内側との間の角度が30°よりも
    小さいことを特徴とする、特許請求の範囲第2項に記載
    の方法。 4)前記角度が10°よりも小さく且つ好ましくは5°
    よりも小さいことを特徴とする、特許請求の範囲第3項
    に記載の方法。 5)前記マンドレル(1)と前記予め成形された管部分
    (29、32;30、31、32)の内側との間の空間
    部が密封されていることを特徴とする、特許請求の範囲
    第1項ないし第4項のいずれか1つに記載の方法。 6)前記空間部が例えばゴムのような弾力性のある材料
    で作られた半径方向に伸張可能な部材(2、17)によ
    って密封されることを特徴とする、特許請求の範囲第5
    項に記載の方法。 7)繊維で補強された熱硬化性の合成物質から、主管部
    分と該主管部分に連結された少なくとも1つの分岐管部
    分とを備えた管部分品を製作するためのマンドレルにお
    いて、該マンドレル(1)が主管部分(35)を形成す
    るための少なくとも1つの主部分(2)と分岐管部分(
    36)を形成するための前記主部分に対して横向きにし
    て連結された少なくとも1つの着脱可能な側部分(3)
    とを備えていて、前記主部分(2)と側部分(3)とが
    それらの上に予め成形された管部分(29、32;30
    、31、32)を受け入れるようになっていることを特
    徴とするマンドレル。 8)前記マンドレル(1)が該マンドレル(1)と該マ
    ンドレルの上に配置される予め成形された管部分(29
    、32;30、31、32)の内側との間の空間部を密
    封するための部材を備えていることを特徴とする、特許
    請求の範囲第7項に記載のマンドレル。 9)前記密封部材が例えばゴムのような弾力性のある材
    料で作られた半径方向に伸張可能な部材(2、17)か
    ら構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第
    8項に記載のマンドレル。 10)前記マンドレル(1)の主部分が例えばゴムのよ
    うな弾力性のある材料で作られた円筒形の本体(2)で
    あって、該本体の両端面(4、5)のところに剛性の円
    形円板(6、7)を備え、該円板は前記円筒形本体(2
    )の中を貫通して延びている1つまたはそれ以上の引寄
    せ棒(9)によって互いに近づくように移動させること
    ができ、該移動中に前記円筒形本体(2)の外周距離が
    増大せしめられる円筒形の本体を備えていることを特徴
    とする、特許請求の範囲第7項ないし第9項のいずれか
    1つに記載のマンドレル。 11)前記マンドレル(1)の側部分(3)が外側面に
    環状の溝(16)を備え、該溝の中に例えばゴムのよう
    な弾力性のある材料で作られた溝充填用の環状体(17
    )が嵌め込まれていて、さらに該環状体の外周距離を増
    大させるのに有効である部材を備えていることを特徴と
    する特許請求の範囲第7項ないし第10項のいずれか1
    つに記載のマンドレル。 12)繊維で補強された熱硬化性の合成物質で作られた
    管部分品であって、該管部分品が繊維で補強された熱硬
    化性の材料で作られる予め成形された管部分から作り上
    げられた主管部分と該主管部分に連結された少なくとも
    1つの分岐管部分とを備え、該主管部分と分岐管部分と
    は前記の予め成形された管部分のまわりに少なくとも部
    分的に適用され且つ該予め成形された管部分に堅固に接
    合される繊維で補強された熱硬化性の合成物質で作られ
    た連結部分によって相互に連結されている管部分品にお
    いて、管部分品(28)の内側において主管部分(35
    )の壁から分岐管部分(36)の壁への遷移部(27)
    が丸味を付けられていることを特徴とする、管部分品。 13)前記連結部分(43)に連結される予め成形され
    た管部分(29、32;30、31、32)の部分(3
    9、42;40、41、42)が外側を面取りされてい
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第12項に記載の
    管部分品。
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