KR20190053345A - Apparatus for Ultrasonic Waves Welding Handgun with Enhanced Cooling Efficiency - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉각성능 향상 초음파 핸드건에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초음파 핸드건의 발진혼 부근에 에어를 공급하여, 냉각시켜 피융착물의 품질을 향상시키는, 냉각성능 향상 초음파 핸드건에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic hand gun improved in cooling performance, and more particularly, to an ultrasonic hand gun improved in cooling performance by supplying air to the vicinity of an oscillation horn of an ultrasonic hand gun and cooling the same to improve the quality of an object to be fused.
일반적으로, 초음파를 이용한 가공은 널리 사용되고 있으며 초음파진동으로 가공대상물의 표면을 마찰시켜 가공하는 기술이다.Generally, processing using ultrasonic waves is widely used and is a technique of rubbing the surface of an object to be processed by ultrasonic vibration.
이러한 초음파가공에는 융착작업뿐 아니라 초음파 절삭 등을 수행할 수 있다.Such ultrasonic machining can perform ultrasonic cutting as well as fusion welding.
초음파 융착은 초음파진동을 이용하여 가공대상물에 마찰을 일으켜 플라스틱 재질의 가공물을 융착 결합토록 하는 것이다.The ultrasonic welding is to frictionally cause an object to be processed by ultrasonic vibration so that a workpiece made of a plastic material is fusion-bonded.
초음파 핸드건은 핸드건 말단의 발진혼에서 발생하는 초음파 진동으로 플라스틱 등 열가소성 수지를 순간적으로 녹여서 접착제 없이 붙이는 장비이다. 초음파 진동부가 핸드건 타입으로 이동이 편리하고, 주로 소형제품의 융착에 사용한다. The ultrasonic hand gun is an ultrasonic vibration generated from the oscillation horn at the end of the hand gun to instantly melt the thermoplastic resin such as plastic and attach it without the adhesive. The ultrasonic vibrating part is convenient to move to the hand gun type, mainly used for fusion of small products.
한편, 본 발명의 선행기술로 한국 등록특허공보 특10-1771875호에서 냉각기능을 갖는 초음파 미싱장치의 구조가 제안된 바 있다. On the other hand, Korean Patent Registration No. 10-1771875 has proposed a structure of an ultrasonic sewing machine having a cooling function as a prior art of the present invention.
상기 선행기술은 초음파 미싱장치의 초음파 진동가공부 주변에 냉각팬을 설치하여 냉각하는 기술이다. The prior art described above is a technique for cooling by installing a cooling fan around the ultrasonic vibration of the ultrasonic sewing machine.
종래의 초음파 핸드건은 사용시에 발진혼 끝단부에 열이 발생하는데, 장시간 사용시 혼끝단부의 고열에 의해 융착 후에 제품이 완전히 굳지 못하고 늘어져서 불량이 발생하는 문제점이 있었다.In the conventional ultrasonic hand gun, heat is generated at the end portion of the oscillation horn during use, and the product is not completely hardened after the fusion due to the high heat at the end portion of the horn at the time of using for a long time.
또한, 초음파 핸드건을 사용하여 융착작업을 행하는 작업자가 혼끝단 고온의 열에 열적인 상해를 입게 되는 문제점도 있었다. In addition, there is a problem that a worker performing a fusion welding operation using an ultrasonic hand gun suffers thermal injuries to the heat at the horn tip high temperature.
본 발명은 상기 선행기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 고열이 발생하는 초음파 핸드건의 발진혼 부근에 에어를 공급하여 냉각하여 초음파 핸드건으로 작업하는 융착제품의 품질을 향상시키고, 작업자 안전을 도모하여 생산성을 향상시키는, 냉각성능 향상 초음파 핸드건을 제공하는 데 그 목적이 있다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been proposed in order to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to improve the quality of a fusion product to work with an ultrasonic hand gun by supplying air to the vicinity of an oscillation horn of an ultrasonic hand gun, Thereby improving the productivity of the ultrasonic hand gun.
상기 목적을 달성하기 위해 제안된 본 발명에 따른 냉각성능 향상 초음파 핸드건은, 피융착물을 고주파 변환하여 융착하는 초음파 핸드건; 상기 초음파 핸드건에 연결되어 전원을 공급하는 전원선; 상기 전원선에 인접하여 연장되어 일단이 에어공급부와 연결되는 제1 에어배관 및 상기 제1 에어배관의 타단과 연결되어 초음파 핸드건의 발진혼 부근까지 연장되는 제2 에어배관를 포함한다. To achieve the above object, the present invention provides a cooling performance enhancing ultrasonic hand gun comprising: an ultrasonic hand gun for subjecting an object to be fused by high frequency conversion to fuse; A power line connected to the ultrasonic hand gun to supply power; A first air pipe extending adjacent to the power supply line and having one end connected to the air supply unit and a second air pipe connected to the other end of the first air pipe and extending to the vicinity of the oscillating horn of the ultrasonic hand gun.
여기서, 상기 제1 에어배관은 상기 전원선의 내부에 공동부로 형성될 수 있다.Here, the first air pipe may be formed as a cavity inside the power supply line.
또한, 상기 제1 에어배관은 상기 전원선의 외측에 나란하게 연장될 수 있다. Further, the first air pipe may extend in parallel to the outside of the power supply line.
또한, 상기 제1 에어배관은, 상기 전원선의 외측에 나란하도록 고정하는 체결부를 구비할 수 있다. The first air pipe may include a fastening portion for fastening the first air pipe so as to be parallel to the outside of the power supply line.
또한, 상기 제2 에어배관은 가소성 재질로 구성될 수 있다. Also, the second air pipe may be made of a plastic material.
또한, 상기 제2 에어배관은, 동관으로 구성될 수 있다. The second air pipe may be a copper pipe.
또한, 상기 냉각성능 향상 초음파 핸드건은, 상기 제1 에어배관의 타단과 상기 공기 공급부 사이에 연결되는 솔레노이드 밸브를 더 포함할 수 있다. The cooling performance enhancing ultrasonic hand gun may further include a solenoid valve connected between the other end of the first air pipe and the air supply unit.
또한, 상기 솔레노이드 밸브는 상기 초음파 핸드건의 동작 스위치 작동시 솔레노이드 밸브 내부의 플랜지가 올라가 밸브가 열리고, 동작 스위치가 복귀되면 플랜지의 무게에 의해 자동으로 밸브가 닫기도록 작동할 수 있다. When the operating switch of the ultrasonic hand gun is operated, the solenoid valve is operated such that the flange inside the solenoid valve is opened and the valve is opened. When the operation switch is returned, the valve automatically closes due to the weight of the flange.
또한, 상기 에어공급부는, 에어의 풍량을 조절하는 풍량조절부가 더 포함될 수 있다. The air supply unit may further include an air volume adjusting unit for adjusting the air volume of the air.
본 발명에 의하면, 초음파 핸드건의 발진혼 부근에 공급되는 에어를 통해 발진혼 끝단부에 고열이 발생하는 것을 방지하여, 초음파 핸드건을 장기간 사용하여도 고열로 인해 융착 제품의 품질이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to prevent the high temperature from being generated at the end portion of the oscillation horn through the air supplied to the vicinity of the oscillation horn of the ultrasonic hand gun, thereby preventing the deterioration of the quality of the fusion product due to the high temperature even if the ultrasonic hand gun is used for a long period of time .
또한, 초음파 핸드건의 발진혼 끝단의 고온의 열에 작업자가 열적인 상해를 입게 되는 것을 방지하는 효과가 있다. In addition, there is an effect of preventing a worker from suffering thermal injury due to high temperature heat at the tip of the oscillation horn of the ultrasonic hand gun.
도 1은 종래의 초음파 핸드건을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각성능 향상 초음파 핸드건을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각성능 향상 초음파 발진혼 부분의 융착작업도를 도시한 것이다. 1 shows a conventional ultrasonic hand gun.
FIG. 2 illustrates a cooling performance enhancing ultrasonic hand gun according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view illustrating a fusion bonding operation of a cooling performance improving ultrasonic oscillation horn portion according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.
도 1은 종래의 초음파 핸드건을 도시한 것이다. 1 shows a conventional ultrasonic hand gun.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 초음파 핸드건장치(60)는 초음파 핸드건(61)과 앰프(62)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional ultrasonic
상기 앰프(62)는 20킬로헤르츠(kHz) 내지 40킬로헤르츠의 높은 주파수의 전기에너로 증폭시키는 역할을 한다. 상기 앰프(62)에서 증폭된 전기에너지를 이용하여 상기 초음파 핸드건(61)에서는 진동에너지로 전환하여 가공대상물을 융착시킨다. 장시간 상기 초음파 핸드건(61)을 사용하면, 초음파 핸드건의 발진혼 끝단부가 과열이 되어서 융착 후에 제품이 완전히 굳지 못하고 늘어지는 문제가 발생하였다. 또한, 작업자가 작업중 발진혼 끝단부의 고온에 화상 등 열적인 상해를 입을 수 있는 위험성이 있었다. The
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각성능 향상 초음파 핸드건(10)을 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates a cooling performance enhancing
도 2에 도시된 바와 같이, 본 본 발명의 일실시예에 따른 냉각성능 향상 초음파 핸드건은, 피융착물을 고주파 변환하여 융착하는 초음파 핸드건(10), 상기 초음파 핸드건(10)에 연결되어 전원을 공급하는 전원선, 상기 전원선에 인접하여 연장되어 일단이 에어공급부와 연결되는 제1 에어배관(20) 및 상기 제1 에어배관(20)의 타단과 연결되어 초음파 핸드건(10)의 발진혼(11) 부근까지 연장되는 제2 에어배관(30)으로 구성된다. As shown in FIG. 2, the cooling performance enhancing ultrasonic hand gun according to an embodiment of the present invention includes an
냉각성능 향상 초음파 핸드건(10)의 끝단부는 발진혼(11), 부스터(13), 컨버터(14)로 이루어진다. The end portion of the
여기서, 상기 컨버터(14)는, 앰프에서 증폭되어 전원선을 통해 공급되는 전기 에너지를 기계적 에너지로 전환시키는 역할을 한다. 초음파 융착은 기계적 에너지인 고주파 진동을 통한 마찰열을 발생시켜 가공대상 피융착물을 녹여서 융착하게 된다. Here, the
상기 부스터(13)는 상기 컨버터(14)에서 전환된 고주파 진동 에너지를 더욱 증폭시키는 역할을 한다. 이렇게 부스터(13)에서 증폭된 고주파 진동 에너지는 상기 발진혼(11)을 통해 피융착물의 용접부에 직접 전달하게 된다. The
피융착물의 용접부에서는 증폭된 고주파의 진동에너지가 계속 가해짐으로써, 마찰열이 발생하여 온도가 점점 상승하게 된다. 피융착물은 주로 플라스틱 등 열가소성 수지를 사용하는데, 피융착물의 융점에 다다르면, 순간적으로 녹은후 자연 냉각되어 고체화된다. 이렇게 하여 서로 다른 부품을 접착제 없이 붙일 수 있게 된다. In the welded part of the object to be welded, the vibration energy of the amplified high frequency continues to be applied, so that frictional heat is generated and the temperature gradually rises. The material to be fused mainly uses a thermoplastic resin such as plastic. When it reaches the melting point of the object to be fused, it instantaneously melts and then naturally cools and solidifies. In this way, different parts can be attached without adhesive.
융착작업을 장시간 계속하게 되면, 상기 기술한 바와 같이, 초음파 핸드건(10)의 발진혼(11) 끝단부가 과열되어 융착 후에도 피융착물이 완전히 굳지 못하고 늘어지게 되어 원하는 품질을 얻지 못하게 된다. If the fusion welding operation is continued for a long period of time, as described above, the end of the
이러한 초음파 핸드건(10)의 발진혼(11) 끝단부가 과열을 방지하기 위해 에어 배관이 구비된다. An air pipe is provided to prevent the end of the
에어 배관은 2개의 구간으로 나누어 진다. Air piping is divided into two sections.
즉, 에어 배관은, 상기 초음파 핸드건(10)의 전원선에 인접하여 연장되어 일단이 에어공급부와 연결되는 제1 에어배관(20)과 상기 제1 에어배관(20)의 타단과 연결되어 초음파 핸드건(10)의 발진혼(11) 부근까지 연장되는 제2 에어배관(30)으로 구성된다. That is, the air pipe includes a
상기 제1 에어배관(20)은, 에어공급부와 연결되어 제2 에어배관(30)으로 에어가 공급되도록 한다. The first air pipe (20) is connected to an air supply unit to supply air to the second air pipe (30).
에어공급부는 보통 에어 컴프레셔를 사용하고 전동형 또는 엔진형이 있다. The air supply unit usually uses an air compressor and is of the transmission type or engine type.
에어공급부에는 에어의 풍량을 조절하는 풍량조절부가 더 포함되도록 구성된다. 에어의 풍량에 따라 냉각성능이 달라지므로, 에어의 풍량이 과하여 피융착물의 융해가 되지 않아 융착이 잘 되지 않을 경우에는 풍량을 감소시키고, 에어의 풍량이 부족하여 과열이 될 경우에는 풍량을 증가시키는 등 작업자가 적합한 풍량을 조절하게 된다. The air supply unit is further configured to include an air volume adjusting unit for adjusting the air volume of the air. Since the cooling performance is changed according to the air flow rate, when the fusing object is not melted due to excessive air flow, the air flow rate is decreased. If the air flow rate is insufficient, the air flow rate is increased The operator adjusts the air flow rate appropriately.
제1 에어배관(20)은 상기 전원선의 내부에 공동부로 형성되거나, 상기 전원선의 외측에 별도로 형성되어 나란하게 연장될 수 있다. The
제1 에어배관(20)을 전원선의 내부에 공동부로 형성할 경우에는, 전원선 내부에 에어의 이동통로를 별도로 공동부로 성형하여 이를 통해 에어가 공급되게 한다. 이 경우, 외관상으로는 일반 전원선과의 차이가 없게 되고, 전원선의 생산공정에서 공동부 홀을 가공하는 추가공정으로 생산하게 된다. When the
또한, 제1 에어배관(20)을 상기 전원선의 외측에 별도로 나란하게 연장될 수 있다. Also, the
이경우에는, 상기 전원선의 외측에 나란하도록 고정하는 체결부가 구비된다. 일정한 간격으로 전원선과 제1 에어배관(20)을 체결하여 서로 이탈하지 않도록 한다. In this case, there is provided a fastening portion which is fixed so as to be parallel to the outside of the power source line. The power line and the
한편, 상기 제2 에어배관(30)은, 상기 제1 에어배관(20)의 타단과 연결되어 초음파 핸드건(10)의 발진혼(11) 부근까지 연장된다. The
제2 에어배관(30)은 가소성 재질로 구성된다. 제1 에어배관(20)은 전원선과 같거나 유사한 재질로 제작되는 반면에, 제2 에어배관(30)은 가소성 재질로 구성되어 재질면에서 서로 차이가 있게 구성된다. The
본 발명의 제2 에어배관(30)은, 초음파 핸드건(10)의 발진혼(11) 끝까지 연장되어 있다. 작업자가 제2 에어배관(30)의 끝부분을 원하는 방향과 형상으로 조절하여, 냉각하고자 하는 부위를 더 정확하게 조준할 수 있다. The second air pipe (30) of the present invention extends to the end of the oscillation horn (11) of the ultrasonic hand gun (10). The operator can adjust the end portion of the
제2 에어배관(30)은 가열부위 근처에 위치하므로, 내열성이 우수한 재질을 사용한다. 제2 에어배관(30)은 동관으로 구성될 수 있다. 동관은 내열성도 있으며, 가소성도 있기 때문이다.Since the
본 발명의 냉각성능 향상 초음파 핸드건(10)은, 상기 제1 에어배관(20)의 타단과 상기 공기 공급부 사이에 연결되는 솔레노이드 밸브(40)를 더 포함할 수 있다. The cooling performance enhancing
상기 솔레노이드 밸브(40)는 상기 초음파 핸드건(10)의 동작 스위치(12) 작동시 솔레노이드 밸브(40) 내부의 플랜지가 올라가 밸브가 열리고, 동작 스위치(12)가 복귀되면 플랜지의 무게에 의해 자동으로 밸브가 닫기도록 작동한다.When the
상기 초음파 핸드건(10)의 동작과 연동하여 상기 솔레노이드 밸브(40)가 작동하도록 하여, 초음파 핸드건(10) 작동시 별도의 조작없이도 상기 솔레노이드 밸브(40)가 개방되어 공기가 공급되도록 한다. The
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 발진혼 부분의 융착작업도를 도시한 것이다. FIG. 3 illustrates a fusion welding operation of the ultrasonic oscillation horn portion according to an embodiment of the present invention.
도 3은 핸드건 형태가 아닌 수직으로 배치되어 고정된 초음파 발진혼(11)부분의 융착작업을 도시한 것이다. 핸드건과 같이 이동식이 아니고, 손잡이가 없고 프레임에 수직방향으로 초음파 발진혼(11)이 고정되어 있다. 각 구성요소의 작동원리는 상기 서술한 핸드건 타입과 동일하다. FIG. 3 shows a fusion welding operation of the portion of the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
10 : 냉각성능 향상 초음파 핸드건
11 : 발진혼
12 : 스위치
13 : 부스터
14 : 컨버터
20 : 제1 에어배관
30 : 제2 에어배관
40 : 솔레노이브 밸브10: Improved cooling performance Ultrasonic hand gun
11: rash horn
12: Switch
13: Booster
14: Converter
20: First air piping
30: second air piping
40: solenoid valve
Claims (9)
상기 초음파 핸드건에 연결되어 전원을 공급하는 전원선;
상기 전원선에 인접하여 연장되어 일단이 에어공급부와 연결되는 제1 에어배관; 및
상기 제1 에어배관의 타단과 연결되어 초음파 핸드건의 발진혼 부근까지 연장되는 제2 에어배관;
를 포함하는, 냉각성능 향상 초음파 핸드건.
An ultrasonic hand gun for high frequency conversion and fusing the object to be fused;
A power line connected to the ultrasonic hand gun to supply power;
A first air pipe extending adjacent to the power supply line and having one end connected to the air supply unit; And
A second air pipe connected to the other end of the first air pipe and extending to the vicinity of the oscillation horn of the ultrasonic hand gun;
Wherein the cooling performance enhancing ultrasonic hand gun comprises:
상기 제1 에어배관은,
상기 전원선의 내부에 공동부로 형성되는, 냉각성능 향상 초음파 핸드건.
The method according to claim 1,
Wherein the first air pipe
And a cooling portion formed in the inside of the power line.
상기 제1 에어배관은,
상기 전원선의 외측에 나란하게 연장되는, 냉각성능 향상 초음파 핸드건.
The method according to claim 1,
Wherein the first air pipe
And extending parallel to the outside of the power line.
상기 제1 에어배관은,
상기 전원선의 외측에 나란하도록 고정하는 체결부를 구비하는, 냉각성능 향상 초음파 핸드건.
The method of claim 3,
Wherein the first air pipe
And a fastening portion for fastening the power line so as to be parallel to the outside of the power line.
상기 제2 에어배관은,
가소성 재질로 구성되는, 냉각성능 향상 초음파 핸드건.
The method according to claim 1,
Wherein the second air pipe includes:
Ultrasonic hand gun with improved cooling performance, consisting of a plastic material.
상기 제2 에어배관은,
동관으로 구성되는, 냉각성능 향상 초음파 핸드건.
The method of claim 5,
Wherein the second air pipe includes:
Consisting of copper tube, ultrasonic hand gun for improved cooling performance.
상기 냉각성능 향상 초음파 핸드건은,
상기 제1 에어배관의 타단과 상기 공기 공급부 사이에 연결되는 솔레노이드 밸브를 더 포함하는, 냉각성능 향상 초음파 핸드건.
The method according to claim 1,
In the cooling performance improving ultrasonic hand gun,
Further comprising a solenoid valve connected between the other end of the first air pipe and the air supply unit.
상기 솔레노이드 밸브는,
상기 초음파 핸드건의 동작 스위치 작동시 솔레노이드 밸브 내부의 플랜지가 올라가 밸브가 열리고, 동작 스위치가 복귀되면 플랜지의 무게에 의해 자동으로 밸브가 닫기도록 작동하는, 냉각성능 향상 초음파 핸드건.
The method of claim 8,
The solenoid valve includes:
The ultrasonic hand gun according to any one of claims 1 to 3, wherein the solenoid valve has a flange that is opened when the operating switch of the ultrasonic hand gun is operated, and the valve is opened automatically when the operation switch is returned.
상기 에어공급부는,
에어의 풍량을 조절하는 풍량조절부가 더 포함되는, 냉각성능 향상 초음파 핸드건.
The method according to claim 1,
The air-
A cooling performance enhancing ultrasonic hand gun further comprising an air flow rate regulator for regulating the air flow rate.
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KR101771875B1 (en) | 2017-03-16 | 2017-08-28 | 임준수 | Ultrasonic Sewing Machine Having Function of Cooling |
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2017
- 2017-11-10 KR KR1020170149103A patent/KR102038914B1/en active IP Right Grant
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