KR100947593B1 - Measuring device for Toque and axial force - Google Patents

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Abstract

본 발명은 토크와 출력을 측정하기 위한 것으로, 더욱 자세하게는 차량의 커먼레일에 연료공급관을 연결할 때 요구되는 정확한 토크와 축력을 측정하기 위한 발명이다.The present invention is to measure the torque and output, and more particularly, to measure the exact torque and axial force required when connecting the fuel supply pipe to the common rail of the vehicle.

본 발명은, 샘플로 제작된 커먼레일의 상부에 형성된 보스에, 연료공급관이 관통하는 고정마개를 통해 상기 연료공급관을 나사결합시키며, 나사결합시에 발생하는 토크를 측정하기 위한 토크렌치; 상기 커먼레일 내부로 인입된 상기 연료공급관 하부에 구비되어, 상기 연료공급관이 나사결합됨에 따라 상기 연료공급관으로부터 발생하는 압력을 통해 하부로 슬라이딩되는 누름막대; 및 상기 누름막대의 하단에 구비되어, 상기 누름막대를 통해 전달되는 축력을 측정하기 위한 로드셀;을 포함한다.The present invention comprises a torque wrench for screwing the fuel supply pipe through a fixed stopper through which a fuel supply pipe penetrates a boss formed on an upper portion of a common rail made of a sample, and measuring torque generated during screwing; A push rod provided under the fuel supply pipe drawn into the common rail and sliding downward through pressure generated from the fuel supply pipe as the fuel supply pipe is screwed; And a load cell provided at a lower end of the pressing rod to measure an axial force transmitted through the pressing rod.

커먼레일, 토크, 축력, 연료공급관, 체결 Common rail, torque, axial force, fuel supply pipe, tightening

Description

커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치{Measuring device for Toque and axial force}Measuring device for Toque and axial force}

본 발명은 토크와 출력을 측정하기 위한 것으로, 더욱 자세하게는 차량의 커먼레일에 연료공급관을 연결할 때 요구되는 정확한 토크와 축력을 측정하기 위한 발명이다.The present invention is to measure the torque and output, and more particularly, to measure the exact torque and axial force required when connecting the fuel supply pipe to the common rail of the vehicle.

커먼레일은 축압배관이라고도 불리우며, 배출가스 감소, 연비향상, 운전성 향상 등의 이유로 근래의 차량 엔진에서 널리 쓰이고 있다.The common rail is also called a pressure accumulating pipe, and is widely used in modern vehicle engines due to the reduction of emission gas, fuel efficiency, and driving performance.

이러한 커먼레일은 기존의 단구형 디젤엔진의 연료분사압력인 120기압 정도를 훨씬 웃돌아 1350~1600기압 수준으로 연료가 분사된다.The common rail is fuel injected at a level of 1350 to 1600 atm far beyond the pressure of 120 atm, which is the fuel injection pressure of a conventional single-stage diesel engine.

이렇게 고압으로 연료가 분사되기 때문에 커먼레일은 연료공급관과 확고히 결합되어야 하는데, 이를 위해 종래에는 각 차종별, 즉 엔진별로 결합시 요구되는 적정토크값을 규정하고 있다.Since the fuel is injected at a high pressure, the common rail must be firmly coupled with the fuel supply pipe. For this purpose, the conventional torque is appropriately required for each vehicle type, that is, for each engine.

즉, 나사체결되는 연료공급관을 연결하기 위해 고정마개를 조이는데 요구되는 토크를 규정해 놓음으로써, 고정마개가 미약하게 체결되어 연료가 누출되거나 과도한 압력으로 손상되는 것을 방지하도록 하는 것이다.In other words, by defining the torque required to tighten the stopper to connect the fuel supply pipe to be screwed, the stopper is weakly fastened to prevent the fuel from leaking or being damaged by excessive pressure.

그러나, 종래에는 실험에 의해 나사체결에 요구되는 토크를 측정하고 이를 규정하고 있을 뿐 너트의 회전에 의해 발생하는 축력을 알 수 없어, 이러한 지표만을 이용하여 커먼레일의 연료공급관을 정밀하게 체결하는 데는 어려움이 있었다.However, in the related art, the torque required for screwing is measured and specified by experiment. However, the axial force generated by the rotation of the nut cannot be known. Therefore, in order to precisely fasten the fuel rail of the common rail using only these indicators, There was a difficulty.

본 발명은 위와 같은 요구에 부응하기 위한 것으로, 커먼레일에 연료공급관을 체결하는 데 필요한 토크와 축력을 정확히 측정할 수 있는 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to meet the above requirements, and an object of the present invention is to provide an apparatus capable of accurately measuring the torque and axial force required to fasten the fuel supply pipe to the common rail.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 샘플로 제작된 커먼레일의 상부에 형성된 보스에, 연료공급관이 관통하는 고정마개를 통해 상기 연료공급관을 나사결합시키며, 나사결합시에 발생하는 토크를 측정하기 위한 토크렌치; 상기 커먼레일 내부로 인입된 상기 연료공급관 하부에 구비되어, 상기 연료공급관이 나사결합됨에 따라 상기 연료공급관으로부터 발생하는 압력을 통해 하부로 슬라이딩되는 누름막대; 및 상기 누름막대의 하단에 구비되어, 상기 누름막대를 통해 전달되는 축력을 측정하기 위한 로드셀;을 포함한다.The present invention for achieving the above object, the boss formed on the upper portion of the common rail made of a sample, screwing the fuel supply pipe through a fixing plug through the fuel supply pipe, and measures the torque generated during screwing Torque wrench for; A push rod provided under the fuel supply pipe drawn into the common rail and sliding downward through pressure generated from the fuel supply pipe as the fuel supply pipe is screwed; And a load cell provided at a lower end of the pressing rod to measure an axial force transmitted through the pressing rod.

본 발명에 따르면, 커먼레일에 연료공급관을 체결하는 데 요구되는 토크와 축력을 동시에 정확하게 측정할 수 있으므로, 보다 정밀하고 신속한 커먼레일과 연료공급관의 체결이 가능해지며, 체결의 안정성이 상승하는 장점이 있다.According to the present invention, since the torque and axial force required to fasten the fuel supply pipe to the common rail can be measured at the same time, it is possible to more precisely and quickly connect the common rail and the fuel supply pipe, and the stability of the fastening is increased. have.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사 전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to the ordinary or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치의 구성과 원리를 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to Figures 1 and 2 will be described the configuration and principle of the fuel supply pipe fastening torque and axial force measuring device of the common rail according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치(100)의 개략적인 단면도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치의 블럭도이다.1 is a schematic cross-sectional view of the fuel supply pipe fastening torque and axial force measuring device 100 of the common rail according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a fuel supply pipe fastening of the common rail according to an embodiment of the present invention A block diagram of a torque and axial force measuring device.

도 1에 도시된 것과 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치는 토크렌치(110)와 누름막대(120) 및 로드셀(130)을 포함한다.As shown in FIG. 1, a fuel supply pipe fastening torque and axial force measuring apparatus of a common rail according to an exemplary embodiment of the present invention includes a torque wrench 110, a push bar 120, and a load cell 130.

토크렌치(110)는 샘플로 제작된 커먼레일(A)의 상부에 형성된 보스에, 연료공급관(C)이 관통하는 고정마개(B)를 통해 연료공급관(C)을 나사결합시킨다.Torque wrench 110 is screwed to the fuel supply pipe (C) through a fixed stopper (B) through which the fuel supply pipe (C) passes to the boss formed on the upper common rail (A) made of a sample.

이때, 상기 샘플로 제작된 커먼레일(A)은 실제의 커먼레일과 달리 하부가 개 방되어 누름막대(120)가 원활히 움직일 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 필요에 따라 도 3 또는 도 4b에 도시된 것과 같이 와셔(D)가 고정마개(B)와 연료공급관(C) 사이에 개재될 수도 있다.At this time, the common rail (A) made of the sample is different from the actual common rail, the lower portion is preferably opened so that the push rod 120 can move smoothly, as shown in Figure 3 or 4b As such, the washer (D) may be interposed between the fixed stopper (B) and the fuel supply pipe (C).

고정마개(B)는 렌치를 이용하여 상기 보스에 결합시킬 수 있도록 외주의 일측이 육각 또는 팔각의 단면을 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 토크렌치(110)는 이러한 고정마개(B)를 회전시켜 나사결합시킴과 동시에 나사결합시에 발생하는 토크를 측정하게 된다.Fixing stopper (B) is preferably formed so that one side of the outer circumference has a hexagonal or octagonal cross section so that it can be coupled to the boss using a wrench, the torque wrench 110 is screwed by rotating this fixing stopper (B) At the same time, the torque generated during screwing is measured.

여기서, 토크렌치(110)는 프리세트형이 이용될 수 있으나, 보다 바람직하게는 러닝토크의 측정이 가능한 다이얼형이 이용될 수 있다.Here, the torque wrench 110 may be a preset type, more preferably a dial type capable of measuring the running torque may be used.

또한, 이러한 토크렌치(110)는 보다 신속하고 정확한 측정을 위해 장치(100)의 사용자가 수동으로 조작하는 것이 아니라 모터제어부(20)에 의해 구동되는 것일 수 있으며, 나아가 이러한 모터제어부(20)는 제어부(10)의 제어에 의해 동작하는 것이 바람직하다.In addition, the torque wrench 110 may be driven by the motor control unit 20 rather than manually operated by the user of the apparatus 100 for a faster and more accurate measurement, furthermore, such a motor control unit 20 It is preferable to operate by the control of the control part 10.

누름막대(120)는 커먼레일(A) 내부로 인입된 연료공급관(C) 하부에 구비되어, 연료공급관(C)이 나사결합됨에 따라 연료공급관(C)으로부터 발생하는 압력을 통해 하부로 슬라이딩되면서, 하부측에 구비된 로드셀(130)로 연료공급관(C)으로부터 발생하는 압력, 즉 축력을 전달한다.The push bar 120 is provided under the fuel supply pipe C drawn into the common rail A, and slides downward through the pressure generated from the fuel supply pipe C as the fuel supply pipe C is screwed together. The load cell 130 provided on the lower side transmits pressure generated from the fuel supply pipe C, that is, axial force.

이때, 누름막대(120)의 상부에는 도 3 내지 도 4b에 도시된 것과 같이 정합돌기(122)가 형성될 수 있는데, 이러한 정합돌기(122)는 연료공급관(C)의 내부홈과 같은 크기나 또는 작은 크기로 형성되어, 연료공급관(C) 체결시에 상기 내부홈에 인입되도록 함으로써 연료공급관(C)이 정확한 위치에서 누금막대(120)에 압력을 가할 수 있도록 한다.In this case, a matching protrusion 122 may be formed at the upper portion of the pressing rod 120 as illustrated in FIGS. 3 to 4B, and the matching protrusion 122 may have the same size as the internal groove of the fuel supply pipe C. Or it is formed in a small size, so that when the fuel supply pipe (C) is fastened so that it enters into the inner groove so that the fuel supply pipe (C) can apply pressure to the holding rod 120 at the correct position.

로드셀(130)은 누름막대(120)의 하단에 구비되어, 누름막대(120)를 통해 전달되는 축력을 측정한다.The load cell 130 is provided at the lower end of the push bar 120 to measure the axial force transmitted through the push bar 120.

본 발명은 이와 같은 구성을 통해 연료공급관(C)이 커먼레일(A)에 체결되기 위한 토크와 나사결합을 통해 체결되면서 발생하는 고정마개(B)로부터의 축력을 동시에 측정할 수 있다.The present invention can simultaneously measure the axial force from the fixed stopper (B) generated while the fuel supply pipe (C) is fastened through the screw and the torque for fastening to the common rail (A) through the screw coupling.

따라서 보스나 고정마개 또는 커먼레일의 다른 부분에서 체결에 의한 변형 또는 파손이 발생하는 순간의 토크와 축력을 동시에 정확히 측정할 수 있으며, 바꾸어 말해서 커먼레일에 변형 또는 파손을 야기하지 않는 적정한 토크와 축력을 정확히 알 수 있다.Therefore, the torque and axial force at the moment of deformation or breakage due to tightening at the boss, the stopper or the other part of the common rail can be accurately measured at the same time. I can see exactly.

나아가 토크렌치(110)와 로드셀(130)을 통해 측정된 토크 및 축력에 대한 정보는 제어부(10)를 통해 수집될 수 있다.Furthermore, the information about the torque and the axial force measured by the torque wrench 110 and the load cell 130 may be collected through the control unit 10.

이렇게 수집된 상기 토크 및 축력에 대한 정보는 화면표시수단(30)을 통해 사용자가 인식 가능하도록 출력될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 샘플로 제작된 커먼레일(A)에 부여되는 고유식별정보와, 이러한 커먼레일(A)로부터 측정된 상기 토크 및 축력에 대한 정보가 연계되어 데이터베이스(50)에 저장될 수 있다.The collected information about the torque and the axial force may be output so that the user can recognize through the screen display means 30, more preferably, the unique identification information is given to the common rail (A) produced as a sample, The information about the torque and the axial force measured from the common rail A may be linked and stored in the database 50.

이렇게 샘플로 제작된 커먼레일(A)에 부여되는 고유식별정보와 이에 대한 토크 및 축력에 대한 정보를 연계하여 데이터베이스 화(化)함으로써 한번 측정이 완료된 각기 다른 다수의 커먼레일 샘플에 관한 적정 토크와 축력에 관한 정보를 언 제든지 조회할 수 있다.By integrating the unique identification information given to the common rail (A) and the information about torque and axial force, the appropriate torque for the different common rail samples that have been measured once You can always look up information about the force.

한편, 본 발명에 따른 측정장치(100)는 커먼레일(A)과 로드셀(130)을 고정하기 위한 지그(135)와 로드셀(130)의 하부에서 지그(135)를 지지하기 위한 베이스(140) 및 지그(135)를 베이스(140)에 고정시키기 위한 지그고정부(150)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the measuring device 100 according to the present invention is a jig 135 for fixing the common rail (A) and the load cell 130 and the base 140 for supporting the jig 135 in the lower portion of the load cell 130 And a jig fixing part 150 for fixing the jig 135 to the base 140.

이러한 구성을 통해 본 발명은 누름막대(120)가 흔들림 없이 한층더 정확히 로드셀(130)에 출력을 전달할 수 있도록 한다.Through this configuration, the present invention allows the push bar 120 to more accurately transmit the output to the load cell 130 without shaking.

나아가, 본 발명에서는 토크렌치(110)의 일단에, 충격을 감지하기 위한 충격감지수단(40)을 구비할 수 있는데, 이와 같은 충격감지수단(40)은 커먼레일(A) 측으로부터 발생할 수 있는 충격을 감지하여 이에 대한 정보를 제어부(10)로 전달하며, 제어부(10)는 이에 따라 충격이 감지되는 순간의 토크와 축력에 대한 정보를 저장한다.Furthermore, in the present invention, one end of the torque wrench 110 may be provided with an impact sensing means 40 for sensing an impact, such an impact sensing means 40 may be generated from the common rail (A) side Detects the shock and transmits the information to the control unit 10, and the control unit 10 stores information on the torque and axial force at the moment when the shock is detected.

본 발명은 이렇게 커먼레일(A) 측으로부터 발생되는 충격을 감지하여 제어부(10)가 이를 인식할 수 있도록 함으로써 커먼레일(A)에서 발생되는 변형이나 파손을 좀 더 정확히 파악할 수 있으며, 또한 충격감지를 통해 변형이나 파손 여부를 파악할 수 있어 사용자의 별다른 조작없이도 자동적인 측정이 가능하도록 한다.The present invention by detecting the impact generated from the common rail (A) side so that the control unit 10 can recognize this, it is possible to more accurately grasp the deformation or damage generated in the common rail (A), and also the impact detection It can determine whether it is deformed or damaged, allowing automatic measurement without user intervention.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated by the limited embodiment and drawing, this invention is not limited by this, The person of ordinary skill in the art to which this invention belongs, Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalent claims.

예를 들어 상기의 설명은 도 1과 도 2 또는 도 3을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 도 4a나 도 4b에 도시된 것과 같은 형태의 연료공급관(C)과 커먼레일(A)에 얼마든지 적용할 수 있다.For example, the above description has been described mainly with reference to FIGS. 1 and 2 or 3, but the present invention can be applied to the fuel supply pipe C and the common rail A of the same type as shown in FIGS. 4A and 4B. can do.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치의 개략적인 단면도,1 is a schematic cross-sectional view of a fuel supply pipe fastening torque and axial force measuring device of a common rail according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치의 블럭도,Figure 2 is a block diagram of the fuel supply pipe fastening torque and axial force measuring device of the common rail according to an embodiment of the present invention,

도 3은 도 1의 요부 확대도,3 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 1;

도 4a 및 도 4b는 도 1에 따른 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치가 다른 형태의 커먼레일에 적용된 예를 도시한 예시도이다.4A and 4B are exemplary views illustrating an example in which the fuel supply pipe fastening torque and axial force measuring device of the common rail according to FIG. 1 is applied to another type of common rail.

Claims (7)

샘플로 제작된 커먼레일의 상부에 형성된 보스에, 연료공급관이 관통하는 고정마개를 통해 상기 연료공급관을 나사결합시키며, 나사결합시에 발생하는 토크를 측정하기 위한 토크렌치;A torque wrench for screwing the fuel supply pipe through a stopper through which a fuel supply pipe penetrates to a boss formed at an upper portion of a common rail made of a sample, and measuring a torque generated during screwing; 상기 커먼레일 내부로 인입된 상기 연료공급관 하부에 구비되어, 상기 연료공급관이 나사결합됨에 따라 상기 연료공급관으로부터 발생하는 압력을 통해 하부로 슬라이딩되는 누름막대; 및A push rod provided under the fuel supply pipe drawn into the common rail and sliding downward through pressure generated from the fuel supply pipe as the fuel supply pipe is screwed; And 상기 누름막대의 하단에 구비되어, 상기 누름막대를 통해 전달되는 축력을 측정하기 위한 로드셀;을 포함하는 It is provided at the bottom of the push bar, the load cell for measuring the axial force transmitted through the push bar; 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치.Torque and axial force measuring device for fuel rail of common rail. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 토크렌치를 구동하기 위한 모터제어부; 및A motor controller for driving the torque wrench; And 상기 모터제어부를 제어하여 상기 토크렌치를 구동시키며, 상기 토크렌치와 상기 로드셀로부터 각각 측정된 토크 및 축력에 대한 정보를 수집하는 제어부를 더 포함하는 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치.And a control unit configured to drive the torque wrench by controlling the motor control unit and to collect information about torque and axial force measured from the torque wrench and the load cell, respectively. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 커먼레일과 상기 로드셀을 고정하기 위한 지그;A jig for fixing the common rail and the load cell; 상기 로드셀의 하부에서 상기 지그를 지지하기 위한 베이스; 및A base for supporting the jig under the load cell; And 상기 지그를 상기 베이스에 고정시키기 위한 지그고정부를 더 포함하는Further comprising a jig fixing part for fixing the jig to the base 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치.Torque and axial force measuring device for fuel rail of common rail. 제 1항에 있어서, 상기 누름막대의 상단에,According to claim 1, At the top of the push bar, 상기 연료공급관의 내측으로 인입되는 정합돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치.A fastening torque and axial force measuring device for a fuel supply pipe of a common rail, characterized in that a matching protrusion drawn into the fuel supply pipe is formed. 제 2항에 있어서, 상기 토크렌치의 일단에,The method of claim 2, wherein one end of the torque wrench, 충격을 감지하기 위한 충격감지수단이 구비되며,Shock detection means for detecting a shock is provided, 상기 제어부는 충격이 감지되는 순간의 토크 값과 축력 값을 저장하는 것을 특징으로 하는 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치.The control unit measuring torque and axial force of the fuel supply pipe of the common rail, characterized in that for storing the torque value and the axial force value at the moment the impact is detected. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 샘플로 제작된 커먼레일에 부여되는 고유식별정보와, 상기 샘플로 제작된 커먼레일로부터 측정된 상기 토크 및 축력에 대한 정보를 연계하여 저장하기 위한 데이터베이스Database for storing unique identification information given to the common rail manufactured by the sample and information on the torque and axial force measured from the common rail manufactured by the sample. 를 더 포함하는 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치.Fuel supply pipe fastening torque and axial force measuring device of the common rail further comprising. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 토크렌치와 상기 로드셀로부터 각각 측정된 토크 및 축력에 대한 정보를 사용자가 인식 가능하도록 출력하기 위한 화면표시수단Screen display means for outputting information on the torque and axial force respectively measured from the torque wrench and the load cell so that the user can recognize 을 더 포함하는 커먼레일의 연료공급관 체결 토크 및 축력 측정장치.Common rail fuel supply pipe fastening torque and axial force measuring device further comprising.
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