KR0147848B1 - 블라인드 리벳팅부재 및 조립방법 - Google Patents

블라인드 리벳팅부재 및 조립방법

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KR0147848B1
KR0147848B1 KR1019900006983A KR900006983A KR0147848B1 KR 0147848 B1 KR0147848 B1 KR 0147848B1 KR 1019900006983 A KR1019900006983 A KR 1019900006983A KR 900006983 A KR900006983 A KR 900006983A KR 0147848 B1 KR0147848 B1 KR 0147848B1
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쟝-막 오리올
필립 보른느
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쟝-막 오리올
소씨에떼 아틀리에 드 라 오트-가른느-에 오리올 에 시에
필립 보른느
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Abstract

내용 없음

Description

블라인드 리넷팅부재 및 조립방법
제1도는 본 발명에의한 리넷팅 부재의 요부 종단면도.
제2,3,4,5,6 및 7도는 리넷팅 부재의 고정 과정을 나타내는 개략도.
제8도는 조립된 제품의 단면도.
제9도는 제1관절부에서 파손된 부재의 조립상태를 보인 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1:케이싱 2:맨드렐
2a:맨드렐 두부 2b:축부
2c:연설부 3:두부
4:삽입부 5:동체부
5a:제1관절부 5b:경사부
5c:제2관절부 5d:단부
6:지지부 7:돌출연부
8:지지부 9:요홈
10:리브 11:요홈
본 발명은 블라인드 리넷팅 부재에 관한 것으로서, 특히 결합시킬 판재의 외측으로 돌출되는 동체부를 갖고있는 관상 케이싱 및 케이싱의 동체 단부에 지지되는 두부와 케이싱내에 삽입 되는 봉상체로 된 맨드렐로 구성되고 맨드렐에대한 축방향 견인력에의하여 리넷팅 결합이 이루어지게 된 블라인드 리넷팅 부재에 관한 것이다.
공지된 블라인드 리넷은 축방향의 견인력에의하여 맨드렐의 두부가 관상 케이싱 속으로 삽입되면서 케이싱을 팽창 시켜 케이싱이 결합시킬 판재의 표면에 밀착 지지되게 되었다. 이러한 형태의 리넷은 프랑스 특허 제2,306,361호 및 영국 특허 제1,330,501호에 예시되어 있다. 이와같은 공지 리넷에의한 지지 표면은 대단히 제한 되어 있을뿐 아니라 케이싱의 팽창 때문에 지지 표면이 한쪽에 치우처져 있는 경우가 있다. 이러한 지지 표면은 진동에대한 저항성이 약하고 떨어지기 쉬우며 판재에있는 구멍의 주연부가 변형되는 문제점이 나타난다. 특히 전술한 판재 구멍 주연부의 변형은 파손되기 쉬운 물질, 예를들면 섬유를 적층 보강한 합성수지 물질의 경우 섬유가 풀리거나 결합제가 떨어져서 구멍 주연부의 판재가 분리되는 결과를 가져오게 된다.
일부의 결합부재는 케이싱 즉 부싱의 동체가 종방향 절개부에 의하여 다수의 부분으로 나누어져 있어서 맨드렐에 견인력이 가하여지면 부싱이 전술한 절개부에서 갈라져 폭이 좁은 밴드상으로 되어 절곡되면서 결합시킬 판재에 밀착지지 되도록 되었다. 예를들면 미국특허 제4,289,061호에는 부싱에 3개의 종방향 절개부가 형성 되어 있어서, 절개부에서 3개의 지지밴드로 분리되면서 절곡되도록 된 리넷 부재가 기재되어 있다. 그러나 전기한 리넷부재는 형성되는 협지 또는 밀착 지지표면이 불연속적으로 되고 그에따라 판재와의 접촉면적이 감소되므로 지지력이 약하되는 문제점이 있다. 더구나 전술한 리넷 부재는 판재의 구멍 주연부에서 3개로 분리된 부싱의 밴드상 부분에의하여 지지되므로 밴드상 부분과 밀착되는 부분이 더 많은 응력을 받게되어 구멍 주연부의 손상이 나타나게되는바, 특히 파손될 수 있는 판재의 경우에는 구멍 연부의 파손이 심하게 나타난다. 또한 이러한 리넷 부재는 부싱의 주연부에 절개부를 형성하기 위하여 고도의 정밀 조작을 필요로하는 절삭기술을 요하므로 제조공정이 복잡한 문제점이 있다.
본 발명은 판재의 리넷 구멍 주연부에대한 손상이 없으면서 견고하게 밀착되고 구멍 주변부에 연속적인 접속 표면을 형성 하므로서 접촉면적이 넓게 형성되는 개량된 블라인드 리넷팅 부재를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 리넷팅 부재는 결합시킬 판재의 리넷 구멍속에 삽입 유지되는 삽입부와 전기한 구멍을 통하여 판재의 타측면 밖으로 돌출되는 동체부를 갖는 관상 케이싱 및 케이싱의 중앙공 보다 직경이 크고 케이싱 삽입부의 외경과 거의 같은 직경을 갖는 두부와 케이싱의 동체부 내에 삽입 유지되는 축부 및 견인력을 부여할수 있도록 케이싱의 구멍을 통하여 판재 외측으로 돌출되도록 축부에 연설된 연설부로 구성된 맨드렐로 구성된다.
본 발명의 특징은 전술한 형태의 블라인드 리넷팅 부재에 있어서, 관상 케이싱의 동체부가 삽입부와의 연결부분에 형성되고 삽입부보다 두께가 적어서 맨드렐이 측방향 견인력을 받을때 절곡 되게 된 제1관절부, 제1관절부에 연결된 외향으로 확대되는 경사면을 갖고있는 경사부, 경사부의 기부에 위치하고 맨드렐이 측방향 견인력을 받을때 축방향으로 절곡방향을 변경시키는 제2관절부 및 제2관절부에 경사부의 경사 방향과 다른 방향으로 180°이하의 내각(α)을 갖도록 경사지게 형성 된 단부로 구성되고 단부와 맨드렐의 두부는 맨드렐이 축방향 견인력을 받을때 선단부가 맨드렐의 두부로부터 이탈되지 않도록 상호 협동하는 지지 수단을 갖고 있다는 것이다.
본 발명의 리넷팅 부재에있어서, 관상 케이싱은 그 전체길이에 걸쳐 중앙공을 갖는 관상으로 되었다. 리넷팅 과정중에 맨드렐의 두부는 케이싱의 단부 쪽으로 압압하게 되는바, 이때 지지수단들은 케이싱의 선단과 맨들렐의 두부가 상대적으로 미끄러지는 것을 방지함은 물론이고 케이싱의 선단이 열리면서 그 속으로 맨드렐의 두부가 삽입되는 것을 방지하게 된다. 이러한 상태에서 케이싱에 외압을 가하면서 맨드렐의 연설부를 끌어당기면 제1관절부와 제2관절부가 절곡되면서 제1및 제2관절부사이의 경사부는 서서히 팽창되어 구멍주변의 판재표면에 밀착될때까지 판재 쪽으로 절곡되게 된다. 본 발명에의하면 절곡은 관상 케이싱의 구조에의하여 진행되는 것이므로 절곡중에 절곡부가 구멍 주변부에 일치되도록 인위적인 조작을 하지 않아도 자연적으로 구멍주변에 지지된다. 따라서 판재의 구멍 주연부가 자연적으로 보호되게 된다. 절곡이 완료되면 리넷 두부와 판재 표면간의 접촉은 연속적으로 되고 케이싱이 2중으로 절곡되므로 공지의 팽창 리넷보다 접촉면적이 넓게 되어 판재의 결합이 우수하게 된다.
본 발명에의한 리넷팅 부재의 케이싱과 맨드렐은 용도에따라 적당한 재질, 예를들면 티타늄, 스테인레스 스틸, 경금속 합금등으로 만들 수 있다. 예를들면 본 발명의 리넷팅 부재를 파손될 수 있는 물질의 적층 결합에 사용하는 경우에는 케이싱을 티타늄이나 티타늄 합금으로 만들고 맨드렐을 스테인레스 스틸로 만드는 것이 좋다.
본 발명의 일예에의하면 케이싱의 제1 관절부는 케이싱 주벽의 두께가 감소되도록 케이싱의 외주면에 형성한 요홈으로 구성된다. 절곡이 완만히 진행되도록 하기 위하여는 이 요홈이 벌어진 2개의 경사 측벽으로 구성되도록 한다. 즉 일측벽은 케이싱의 삽입부에 연결 되게하고 타측벽은 전술한 경사부의 외주면을 형성하게 한다.
경사부는 일반적으로 절두 원추형 관상체일수 있고 제2관절부는 경사부와 단부의 연결부에 150°내지 175°의 내각부(α)를 갖도록 형성된 각진 부분일 수 있다.
또한 본 발명의 적당한 예에서는 단부가 축에 평행한 원통형이다.
맨드렐에 축방향의 견인력이 가하여 졌을때 맨드렐의 두부가 관상 케이싱속으로 들어가는 것을 방지하는 역할을 하는 전술한 지지수단들은 케이싱의 선단부와 맨드렐 두부의 대응 단부에 상호 협동 하도록 된 구조로 구성되었다.
본 발명에의한 리넷팅 부재의 관상 케이싱은 동체 반대측의 삽입부 후단부에 형성된 통상의 두부를 갖고 있다. 경우에 따라서는 케이싱의 후단부가 파열될 수 도 있다.
더구나 본 발명에의한 리넷팅 부재는 설치후 파열되도록 하는 통산의 협지 수단을 갖고 있을수도 있는바, 이러한 수단은 맨드렐 연설부가 떨어지도록 한 구조로 되었다.
이하 본 발명을 도면에 의하여 설명하면 다음과같다.
제1도에 도시된 리넷팅 부재는 슬리이브형 관상 케이싱(1)과 케이싱(1)내에 동축으로 삽설되는 맨드렐(2)를 포함하고 있다. 판재의 조립에 사용되는 경우, 예를들면 케이싱(1)은 티타늄 합금이고 맨드렐(2)은 스테인레스 스틸 일수 있다.
케이싱(1)은 예를들면 접시머리형으로 된 두부(3)를 갖고 있는바, 절두 원추형 표면은 약 120°의 각도를 갖고 있다.
이 케이싱(1)은 조립할 판체의 구멍에 삽입되는 삽입부(4)와 조립할 판체의 이면으로 돌출되는 두부(3)의 반대쪽에 연설된 동체부(5)를 갖고있다. 전술한 삽입부(4)는 내외주면이 원통형으로 되었다.
동체부(5)는 두께가 얇은 제1관절부(5a), 축(X)으로부터 각도(r)를 갖도록 경사진 경사부(5b), 경사부(5b)에서 내각(α)를 갖도록 경사방향이 변형되는 제2관절부(5c)및 단부(5d)로 구성된다.
제1관절부(5a)는 열린 각도(β)가 120°와 160°사이 예를들면 150°정도인 절두 원추형으로 된 2개의 대향 경사면(L1)(L2)으로 이루어진 외부 요홈에 의하여 형성된다. 전기한 요홈의 깊이는 관절부(5a)의 두께(e2)에대한 삽입부(4)의 두께(e1)의 비율 e2/e1이 0.3과 0.7사이, 특히 0.45정도가 되도록 한다. 요홈의 경사면(L1)은 삽입부(4)의 외주면에 연결되고 경사면(L2)의 연부는 경사부(5b)의 외주면을 형성한다.
전술한 경사부(5b)는 축(X)에대한 각도(r)가 5°내지 30°, 특히 10°정도인 절두 원추형 관상체로 형성되었다. 이 경사부(5b)는 150°내지 175°, 특히 170°정도의 내부각(α)를 갖는 제2관절부(5c)에의하여 단부(5d)에 연결되었다.
단부(5d)는 내외주면이 출(X)를 동축으로 하는 원통형으로 되었다. 그리고 단부(5d)의 두께(e3)에대한 제1관절부(5a)의 두께(e2)의 비율 e3/e2는 1.3 내지 1.9, 특히 1.6정도이고 경사부(5b)의 길이(h)에대한 단부(5d)의 길이(H)의 비율 h/H는 0.4 내지 1, 특히 0.7정도이다. 또한 단부(5d)의 외경(D3)는 삽입부(4)의 외경(D1)과 유사하여 두 직경(D1)(D3)는 동일할 수 도 있다. 단부(5d)의 연부에는 리넷팅 작업중에 단부(5d)가 맨드렐(2)에 밀착 유지되게 하는 지지부(6)가 형성되어 있다.
맨드렐(2)은 케이싱단부(5d)의 외경과 동일한 외경을 갖고있는 두부(2a)를 갖고있다. 이 맨드렐(2)은 삽입부(4)부위에서 케이싱의 중앙공에 삽입 밀착되는 축부(2b)를 갖고 있는바, 축부(2b)의 외주면과 케이싱(1)의 단부(5d) 내주면 사이에는 원륜상 간극(j)가 형성된다.
케이싱(1)의 단부면에 대향되는 맨드렐(2)의 두부(2a)의 연부에는 돌출여부(7)가 케이싱 단부의 경사 지지부(6)와 대응되게 형성되어 있어서 리넷팅 중에 지지부(6)가 전기한 돌출연부(7)에 지지되어 밖으로 미끄러지지 않도록 되었다.
더구나 맨드렐(2)의 축부(2b)와 두부(2a)의 연결부에는 축부(2b)와 케이싱(1)의 내주면 사이에 있는 간극(j)만큼의 넓이에 걸쳐 지지부(8)가 형성되었다. 이 지지부(8)도 케이싱의 단부가 맨드렐 두부(2a)의 내측면에 밀착되게하는 역할을 한다.
맨드렐(2)의 축부(2b)는 케이싱의 두부(3)부위에 삽입되는 연설부(2c)와 연결되는바, 리넷팅시에는 이 연설부(2c)에 견인력이 가하여진다.
필요에 따라서는 축부(2b)의 직경을 케이싱 삽입부(4)의 중앙공 내경보다 약간 크게하므로서 리넷팅중에 축부(2b)가 삽입부(4)의 중앙공내로 압입되면서 삽입부(4)가 외부로 팽창되게 할 수 도 있다. 즉 축부(2b)의 직경을 연설부(2c)의 직경보다 약간 크게 할수도 있다.
또한 본 발명에의한 리넷팅 부재는 케이싱에 맨드렐이 지지되도록 하는 공지의 지지수단을 형성할 수 있음은 물론이고 맨드렐의 연설부(2c)가 축부(2b)로부터 떨어져 나가도록 하는 공지의 수단을 구비할수 도 있다. 예를들면 맨드렐 축부(2b)의 절단되는 부분외주에 요홈(9)을 형성하여 리넷팅중에 삽입부(4)의 일부가 요홈(9)내에 압입되어 맨드렐이 케이싱으로 부터 빠져 나가지 않도록 할수 도 있고 또한 연장부(2c)의 절단되는 부분 외주에 원륜상 요홈(11)을 형성하여 맨드렐에 가하여지는 견인력이 요구하는 수준에 도달하였을때 연장부(2c)가 요홈(11)에서 절단되어 축부(2b)로부터 쉽게 분리되게 할수 있다.
제2도 내지 제7도는 판재(M)에 리넷팅 부재를 삽입하여 리넷팅 하는 과정을 보인 것이다.
본 발명에 사용되는 판재는 케이싱(1)의 삽입부(4)외경(D1)과 거의같은 직경을 갖는 구멍(R)이 형성되었으며 케이싱의 두부(3)와 접촉하는 구멍연부에는 케이싱의 두부(3)가 삽입 될 수 있도록 케이싱 두부의 내측 경사면에 일치하는 경사면(F)이 형성 되었다.(제2도 참조)
본 발명의 리넷팅 부재는 전술한 판재의 구멍(R)속에 삽입하고 제3도에 도시된바와같이 케이싱의 두부(3)에 원륜상 앤빌(N)을 포함하는 통상의 리넷팅 공구를 착설한다. 리넷팅 부재는 결합시킬 판재의 두께에 따라 선택하여 사용하는바, 케이싱(1)의 제1관절부(5a)가 외측 판재의 표면외측에 위치하는 크기의 부재를 선택사용 하여야 한다. 본 발명의 리넷팅 부재에의하면 동일한 크기의 리넷팅 부재에의하여 두께가 다른 적층물을 조립할수도 있는바, 예를들면 케이싱의 절곡부가 적층물의 표면에 닿을때까지 2중 절곡이 일어날 수 도 있다.
맨드렐(2)의 연설부(2c)는 공구의 조오(jaw)에의하여 협착되고 맨드렐에 견인력(T)이 부여됨과 동시에 케이싱의 두부(3)에 착설된 앤빌(N)에 외부압력(9)이 부여된다.(제4도 참조) 이때 지지수단(6,7,8)에의하여 맨드렐의 두부에 지지된 케이싱의 선단부는 동체부(5)의 구조적인 특성에 의하여 2개의 관절부(5c)(5a)에서 절곡되게하는 종방향의 힘을 받게된다.(제5,6도 및 제7도참조) 전기한 두 관절부에서 역방향으로 일어나는 절곡현상은 경사부(5b)가 외부로 절곡되게 하여 적층물의 표면에 접촉되게 한다.(제7도) 경사부(5b)와 판재의 접촉은 케이싱외주에서 균일하게 나타나므로 판재에 있는 구멍의 주연부에는 압력이 가하여지지 않게되고 그 결과 판재의 구멍 주연부가 손상됨이 없이 판재가 견고하게 결합 되게된다.
리넷팅의 최종단계에서 케이싱의 단부에 있는 리브(10)는 제7도에 도시된 바와같이 맨드렐의 축부(2b)에 형성된 요홈(9)속으로 밀려들어 가서 고정되게 되고 이어서 요홈(11)에서 연설부(2c)가 축부(2b)로부터 끊어져 나가게 된다. 리넷팅후 케이싱의 단부는 맨드렐의 단부에 고정되어 케이싱 절곡부의 변형이 적게 일어나면서 적층물의 표면에 절곡부가 고정되게 하는 역할을 한다.
형성된 조립판재는 제8도에 도시된 바와같이 맨드렐(2)이 팽창하면서 구멍내에 밀착되므로 맨드렐(2)에의하여 보강되는 결과를 가져오게 되어 뒤틀림과 균열에대한 저항성이 향상 되게 된다.
제9도에서 알수 있는 바와같이 케이싱을 부품의 크기와 물성 및 리넷팅 압력에 따라서 제1관절부에서 파손 될 수 도 있으나 이러한 절단은 별도의 문제를 일으키지도 않고 조립체의 지지력에도 영향을 미치지 아니한다.

Claims (17)

  1. 결합할 판재의 구멍에 삽입되는 삽입부(4) 및 적층물의 일측으로 돌출되는 동체부(5)로된 관상 케이싱(1)과 케이싱(1)의 중앙공보다 직경이 큰 두부(2a), 케이싱(1)의 중앙공내에 직경이 큰 두부(2a), 케이싱(1)의 중앙공내에 삽입되는 축부(2b)및 축부(2b)에 연설되어 견인력을 부여할수 있도록 동체부(5) 외측으로 돌출되는 연설부(2c)를 갖는 맨드렐(2)로 구성된 블라인드 리넷팅 부재에있어서, 케이싱(1)의 동체부(5)가 삽입부(4)와의 연결부에 맨드렐의 축방향 견인에의하여 절곡되는 삽입부(4)보다 두께가 얇은 제1관절부(5a) 제1관절부에서 외측으로 벌어지게 경사진 경사부(5b), 맨드렐(2)에 대한 축방향 견인력에 의하여 방사상으로 절곡 되도록 경사부(5b)의 기부에 형성된 제2관절부(5c)및 제2관절부(5c)에 내주면 연결각도가 180°보다 좁은 각도(α)로 되게 연결되고 맨드렐에 축방향의 견인력이 부여되었을때 지지수단에의하여 맨드렐의 두부에 지지되어 외부로 밀려나지 않게 된 단부(5d)로 구성되었음을 특징으로 하는 블라인드 리넷팅 부재.
  2. 청구범위 1항에서, 케이싱(1)의 제1관절부(5a)가 케이싱의 외주면에 형성된 요홈으로 구성되고 요홈의 양측벽이 각각 삽입부(4)의 외주면에 연결되는 경사면(L1)과 경사부(5b)의 외주면(L2)으로 구성됨을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  3. 청구범위 2항에서, 요홈의 두 경사면(L1),(L2)의 열림각(β)가 120°와 160°사이임을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  4. 청구범위 1항에서, 제1관절부(5a)부분에서의 케이싱 두께(e2)와 삽입부(4) 부분에서의 케이싱 두께(e1)의 관계가 0.3≤e2/e1≤0.7 범위임을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  5. 청구범위 1항에서, 케이싱의 경사부(5b)가 축(X)로부터 5°내지 30°사이의 경사각도(r)를 갖도록 형성된 것임을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  6. 청구범위 1항에서, 케이싱의 경사부(5b)가 통상적인 절두 원추형 관상체의 형상으로 되었음을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  7. 청구범위 1항에서, 제2관절부(5c)가 경사부(5b)로부터 150°와 175°사이의 내각을 갖도록 단부(5d)에 연결되는 각진 부분임을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  8. 청구범위 1항에서, 케이싱의 단부(5d)가 축(X)에 평행한 관상체임을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  9. 청구범위 1항에서, 맨드렐(2)이 원통형 축부(2b)를 갖고 있고 축부(2b)의 외주면과 케이싱의 단부(5d) 내주면사이에 원륜상 간극(j)가 형성되었음을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  10. 청구범위 1항에서, 단부(5d) 위치의 케이싱 두께(e3)가 제1관절부(5a)위치의 케이싱 두께(e2)와 1.3≤e3/e2≤1.9의 관계를 갖고있고 단부(5d)의 외경(D3)는 삽입부(5c)의 외경과 최소한 동일함을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  11. 청구범위 9항에서, 지지수단이 케이싱(1)의 단부(5d)의 연부에 형성된 지지부(6)과 맨드렐(2)의 두부(2a)에 형성된 돌출연부(8)로 구성됨을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  12. 청구범위 11항에서, 맨드렐(2)의 두부(2a)가 축부(2b)와의 연결부에 케이싱의 상단 연부를 지지하는 지지부(8)를 갖고 있음을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  13. 청구범위 1항에서, 경사부(5b)와 단부(5d)의 길이가 0.41≤h/H 1의 관계로 구성됨을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  14. 청구범위 1항에서, 관상 케이싱(1)이 두부(3)를 갖고 있음을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  15. 청구범위 1항에서, 맨드렐(2)과 케이싱(1)이 각각 리넷팅 최종 단계에 맨드렐을 케이싱내에 고정시키는 요홈(9)와 리브(10)를 갖고 있음을 특징으로 하는 리넷팅 부재.
  16. 청구범위 1항에 기재된 최소한 하나의 리넷팅 부재를 사용하여 적층물을 적층 조립함에 있어서 케이싱의 삽입부 외경과 거의 같은 내경을 갖는 구멍을 적층물에 형성하고, 형성된 구멍에 케이싱의 동체부가 일측으로 돌출되고 맨드렐(2)의 연설부가 타측으로 돌출되게 삽입하여 적층물을 조립하는 방법에서 맨드렐의 두부와 케이싱 단부의 상단연부에 있는 지지수단을 결합시키고 맨드렐의 연설부에 견인력을 부여함과 동시에 케이싱에 외압을 가하여 케이싱의 경사부가 구멍 주변의 적층물에 접촉 하면서 제1 및 제2관절이 절곡되게 함을 특징으로 하는 리넷팅 방법.
  17. 청구범위 16항의 방법에의하여 제조된 적층물에 있어서, 적층물이 적층물의 두부와 적층물의 구멍 주변에서 케이싱의 절곡에 의하여 형성된 원륜상 차단부 사이에 지지됨을 특징으로 하는 적층물.
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