WO1984004066A1 - Working fluid injection nozzle for wire-cut electrical discharge machine - Google Patents

Description

·. 明 . 細 書

発明 の 名称 . ， " .——

ヮ ィ ヤ ガ ッ ト 放'電力 ェ機 の 加工液噴射 ノ ズル .

発明 の ·技術分野 、 .

：本発明 ·は' ワ イ ヤ 力. ' ト 放電加工機 の加工液噴射. ノ ズ ル に 関 す る 。 特 に 、 加工用 ワ イ ヤ電極 の 径 の変更、 ¾び Z ま た （ 、 例 え ば端面加工 、 仕 上 げ加工等 、 特定 の 加工 目 的 に 対 す る 最 ¾条件 を 実現 す る ため に 加工領域 （ そ の な か に加工液が噴射 さ れ る.領域：） の変更等 の 要求 に 容'易 に こ た え る こ と を 可能 と.す る ワ イ ヤ力 y ト 放電加-ェ機 の加 ェ液喰射 ノ ズ ル の改良 に 関 す る 。

技 の背景 ' . - - ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工機 と は 、 金属等 の導電性：材料-よ リ. - る被加ェ体 と 、 こ れ を-貫通「し.て 直辏状 に 体張 さ：; ¾た 黄銅等 の導電性.林^よ ^な る ヮ ィ ャ電 ^と の · の' m隙.に 噴射 ざれ ^加： c裔中 に ^練:的 に放電 を 発生 さ せ 、 こ の断 統 的放電に よ て被加卫体 の加,ェ領域 を 極 め て局部的 に 歐化 ま た は ^黢す る と. と も に 加工領域近傍 に 圧 力 の断練 的変化 を 発生 せ こ；の £力 の 断続的変化 によ て 、， 上 記の 睃化 ま.' :は溶融， し た被加工体領域 を 剝離 . 除去 し て な す導電' ¾材;料特に.金属. 加:工機械 を い う 。. _ · . . 上記せる' と ^ .、 ヮ- 4:ャ 力： ッ ト 放.電加ェが実行 さ：れる， と き （ 、 故電が加ェ液 ¹^に発生 され な けれ ばな ら.な い 。 そ の た め、. ヮ ィ ャ電極 は加工液 の膜 に よ つ て 囲-まれてい る 必.要が あ:;.る.—。 換言 すれ ば 、 加工液 の 曆流が ワ イ ヤ電極 を 囲 み こ れ に沿 っ て流れて い る こ と が必要 であ る 。 こ の 要 請 を 潢 す た め 、 ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加 工機 に は 、 一般 に 、 上下 の ワ イ ヤ支持 ア ー ム に よ っ て支持 さ れ る 上下 の ヮ ィ ャ ガ イ ド を 囲 み ヮ ィ ャの外周 と ノ ズル の内周 と の間 に ク リ ア ラ ン ス が残留す る よ う な ノ ズ ル が設け ら れ 、 厚 さ が 2 〜 3 m is程度の加工浚膜が加工用 ヮ ィ ャ電極 を 囲 む よ う に 形成 され る 。

と こ ろ で 、 放電加工用 ワ イ ヤ電極 と し て は通常 0 . 2 a m 程度 の直径 を 有す る 黄銅線等が使用 さ れ る が、 所望 に よ リ ヮ ィ ャ の 直径 を変更す る こ と が あ る 。 そ の場合は加工 液 ノ ズル の 内径 を 変更す る こ と が望 ま し い 。

更 に 、 第 1 0 ( a ) に示す端面加工 の場合や 、 第 1 図 ( b ) に示 す仕上 げ加工 の場合等、 ワ イ ヤが被加工体に 囲 まれず、 ワ イ ヤ外周 の一部分 の みが被加工体 と 対接す る こ と と な る 場合 は 、 加工液流量 を 減少 し 加工液膜の厚 さ を 減少す る と す ぐれた加工特性が得 ら れ る 。 図 に おい て 、 6 は放電加工用 ワ イ ヤ電極 で ぁ 、 7 ほ被加工体 で ぁ リ 、 矢印 A は加工用 ワ イ ヤ電極 6 の 進行方 向 で あ る 。 そ こ で 、 こ の よ う な場合は加工液ノ ズ ル の 内径 を 変更す る こ と が望 ま し い 。 し か し 、 従 来技術 に お け る ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工機用加工液噴射 ノ ズ ル は 、 そ の 内径 の変 更 を 許 さ な い構造 の も の が通常で あ る 。 従来、 上記せ る 如 き 加工液 ノ ズ ル の 内径変更 の必要性や そ の利益が知 ら れ て い な か っ た こ と と 、 加工液 ノ ズ ル の構造が複 ^! で、 内 径 の 変 更 を 可能 と す る こ と が 容 易 で な か っ た か ら で

GMFI あ る 。

発 明 の 目 的 と 発明 の 開示

末発明 の 目 的 は ノ ズ ル内径 の 変更調整 を 容易 に許す 、 ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工機 の加工液噴射 ノ ズ ル を 提供 す る と に ¾

太発明 に 係 る ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工機 の 加工液噴射 ノ ズ ル は 、 （ ィ ） 放電加工用 ワ イ ヤ 電極が そ の 中空部 を 軸 方 向 に 貫通 し 、 そ の ワ イ ヤ 電極 に そ っ て 加ェ液が通過 し ラ る よ ラ に さ れ て い る 第 1 の 筒状部材 と 、 ( π ) そ の先 端が上記 の 第 1 の筒状部材 の 中 空孔 の 末端か ら 突 出 す る よ う に そ の 外周 が上記第 1 の 筒状部材 の端部内周 に 固着 さ れ た ゴ ム 、 軟質 プ ラ ス チ ッ ク 材 、 ス ボ ン ジ 材 4 の 軟質 材 よ り な る 軟質 筒状部材 と 、 （ ハ） こ の軟質筒状部材 の 外壁 を そ の 铀 の 中 心 に 向 っ て 押圧支持 し な が ら そ の 轴 に そ っ て 移動 し う る よ ラ に 上 記第 1 の 筒状部材 に 取 リ 付 け ら れ た第 2 の 筒状部材 と を 有 す る 、 ワ イ ヤ カ ッ ト 放電加 ェ機 の 加工液噴射 ノ ズ ル に あ る 。

換言 すれ ば 、 本癸明 は 、 従 来技術 に お け る 加工液噴射 ノ ズ ル の 先端部 を 構成す る 筒状 部材 （第 1 の筒状部材） の 先端内周 に 、 適度 に 軟質 の 材料 よ リ な る 筒状部材 （軟 質 筒状部材 ) を そ の 先端が上 記 の 第 1 の筒妆部材 の 末端 か ら 突 出 す る よ う に取 り 付 け 、 さ ら に 、 第 2 の 筒状部材 を 上 gc 1 の筒状部材 に取 り 付 け 、 こ の第 2 の 筒状部材 が上記 の軟質 筒状部材 を そ の 軸 の 中 心 に 押圧 し て 支持 し な 力 ら 第 i の 筒 状 部材 の 軸 に そ っ て 移 動 し 得 る ょ ラ に

OMPI し 、 こ の 第 2 の筒状部材 を 第 i の筒状部材 に そ っ て ス ラ ィ ド さ せ る こ と に よ り 、 結果的 に 、 上記 の 軟質筒状部材 の 内径が調節 さ れ る こ と を 可能 に し た も の で あ る 。

ま た 、 本発钥 の 改変 と し て 、 軟質筒状部材 を第 1 の筒 状部材の先端 に取 リ 付 け る こ と も 可能 であ る 。

ま た 、 ¾発明 に係 る ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工機 の加工液 噴射 ノ ズ'ル が上 ガ イ ド と 下 ガ イ ド の い ずれ に も 使用 され う る こ と は上 記せ る と お り で あ る 。

図面 の簡単 な説明

以下 に特定す る 図面 を 参照 し っ ゝ 、 末発明 の種 々 な実 施例 に 係 る ヮ ィ ャ カ ッ ト 放電加工機 の加工液噴射 ノ ズル と と も に 、 本発明 に係 る ワ イ ヤ カ ツ ト 故電加工機の加工 液噴射 ノ ズ ル を 、 さ ら に 詳 し く 説明 す る 。

第 1 図 （ a ) 、 （ b ) は 、 そ れぞれ 、 端面加工法 と 仕 上 げ加工法 の 説明図 で あ る 。 - 第 2 図 は ワ イ ヤ カ ツ ト 放電 加 工機 の 概略 正 面 図 で あ る 。

第 3 図 は 、 本癸明 の第 1 実施例 に 係 る ワ イ ヤ カ ツ ト 故 電加工機 の加工液噴射 ノ ズ ル の 、 部分的 に除去 さ れ 、 轴 に 平行 な面 に そ つ て切 られた 断面 図 で あ る 。

第 4 図 は 、 第 3 図 の B — B 断面 図 で あ る 。

第 5 図は 、 本癸明 の第 2 実施例 に 係 る ワ イ ヤ カ ツ ト 放 電加工機 の 加工液噴射 ノ ズル の軸 に 平行 な面 に そ つ て 切 ら れ た 断面 図 で あ る 。

第 6 図 は 、 末発明 の 第 3 実施例 に係 る ワ イ ヤ カ ツ ト 放 電加工機 の 加工液噴射 ノ ズ ル の 軸 に 平行 な 面 に そ づ て 切 ら れ た 断面 図 で あ る 。

第 7 図 は 、 太発明 の第 4 実施例 に 係 る ワ イ ヤ 力 ッ 卜 お 電 加工機 の加工液噴射 ノ ズ ル の 軸 に 平行 な面 に そ つ て 切 ら れ た 断面 図 で あ る 。

第 8 図 は 、 本発明 の 第 5 実 施例 に 係 る ワ イ ヤ 力 ッ ト 放 電加工機 の 加工液噴射 ノ ズ ル の 铀 に 平行 な 面 に そ つ て 切 ら れ た 断面 図 で あ る 。

好 ま し い実施例 の 詳細 な 説 明

第 2 図参照

第 2.図 は 、 ；*：癸明 に 係 る 加工液噴射 ノ ズルが使用 さ れ る ヮ ィ ャ 力 ッ 卜 放電加 工機 の 概略正 面 図 で あ る 。 図 に お い て 、 1 は コ ラ ム で あ り 、 2 は ベ ッ ド で あ り テ ー ブ ル 3 が そ の 上 を 移動 す る こ と を 許 す 。 4 は 上 部 ァ ー ム で あ り 、 5 は 下 部 ア ー ム で あ 、 い ず れ も コ ラ ム 1 か ら 伸 廷 し 、 そ の 間 に ワ イ ヤ 電極 6 を 伸張 す る 。 7 は ヮ ー ク で あ り 、 テ ー ブル 3 に 乗せ ら れ た 加 工液用 バ ス 8 中 に S置 ざ れ る ワ ー ク 支持 台 9 に よ っ て 支持 さ れ る 。 こ の例 に お い て は 、 テ ー パ加工 を 可能 と す る た め 上 下 ア ー ム の い づれ か一方が 他 方 に 対 し て 相対的 に 移動 す る 場合 を 除 さ 、 ヮ ィ ャ 電極 6 の位置 は不変 で あ る 。 こ の 不 変位 置 に お い て 上 下 方 向 に 送 ら れ る ワ イ ヤ 電極 6 に 対 し て 、 ヮ 一 ク 7 が 相対 的 に 移動 し て 所 望 の形状 の 切 削 が な さ れ る 。

1 0 、 1 1は 上 下 の ワ イ ヤ 送 り ガ イ ド 部 で あ り 、 本発明 に 係 る 加工液噴射 ノ ズ ル 1 2を 支持 す る 。 加工液噴射 ノ ズ ル

OMPI

、 WIPO- Λ i 2ほ 、 ワ イ ヤ 電極 6 が そ の 中 を通過す る こ と を 許す と と も に 、 加工液 を ワ ー ク 7 の被加工領域 に 噴射す る 。

第 1 実施例

第 3 図参照

面 に お い 、 1 Qは上部 ワ イ ヤ支持 ァ ー ム （ 図示せず） 下部 に 下方 に 向 っ て支持 さ れ る ワ イ ヤ送 リ 上部 ガ イ ド部 で あ リ 、 下方 に 設け ら れ る 下部 ワ イ ヤ支持 ア ー ム ( 図示 せ ず） と の 間 に 加ェ用 ワ イ ヤ 電極 6 を 伸張す る 。 ワ イ ヤ 送 リ 上部 ガ イ ド部 1 0に は ダ イ ス ガ イ ド 、 V 溝ガ イ ド等 の ワ イ ヤ ガ イ ド、 1 4が収容 され る 。 1 5は本発明 に係 る 加工液 噴射 ノ ズル の 一部 を 構成す る 第 1 の 筒状部材で あ リ 、 そ の 端部外周 に は外ね じ が設け ら れ て い る 。 1 8は第 1 の筒 状部材 1 5の 端部内周 1 5 2に 固着 さ れ た 軟質筒状部材 で あ リ 、 そ の 先端 (下端） 1 6 2は 第 1 の 筒状部材 1 5の 中空孔 1 5 1か ら 下方 に突出 し て い る 。 軟質筒状部材 1 8-の上端部 1 8 1は そ の 中心部 に 向 っ て な だ ら か に傾斜 し て お y 、 そ の 中 を流下す る 加工液流 の流線 を 乱 さ な い よ う に され て い る 。 更 に 、 第 4 図 に 示 す よ う に 、 軟質筒状部材 1 8の内 周 に は垂直方 向 に 切 込 み 1 8 3が設け ら れて い る 。 液流 ガ ィ ド の た め で あ る 。 1 7は第 2 の筒状部村 で あ リ 、 軟質 筒状部材 1 Sの先端 （下端） 1 8 2を 支持す る リ ン グ部 1 7 1 と 第 1 の 筒状部材 1 5の铀方 向 に ス ラ ィ ド し ラ る ス ラ イ ド 部 1 7 2と よ リ な る 。 ス ラ イ ド 部 1 7 2の外周 に は外ね じ が 設 け ら れ て い る が 、 こ の 外ね じ の 方 向 は第 1 の筒状部材 1 5の外ね じ と 反対 と さ れ て い る 。 1 8は そ の 内面 に内ね じ が 設 け ら れ て い る リ ン グ 状 部 材 で あ る が 、 そ の 内 ね じ は 、 第 1 の 筒 状 部 材 15と 対接 す る 領 域 で は そ の 外 ね じ と 、 第 2 の 筒状 部 材 17と 対接 す る 領 域 で は そ の 外 ね じ と 、 そ れ ぞれ 、 i み合 う よ う に さ れ て お り 、 こ の リ ン グ 状部材 18を 回転 す る こ と に よ り 第 2 の 筒状部材 17が 回転 を と も な う こ と な く 上 下 に ス ラ イ ド す る よ う に さ れ て い る 。 以上 の 構造 を 有 す る 加工液噴射 ノ ズ ル に お い て 、 リ ン グ状部材 18を 回転 し て 第 2 の 筒状部材 17を 上 下 に ス ラ イ ド さ せ る と 、 軟質筒状 部材 18は上下 方 向 に 伸縮 す る と と も に そ の法線 方 向 に も 伸縮 し 、 ノ ズ ル径 184を 変化 さ せ る 。 第 4 図 に示す と お り 、 軟質筒状部材 16の 内周 に は 垂直方 向 に す な わ ち 液流 に 沿 っ て 切 り 込 み 183が 設 け ら れ て お り 、 又 、 軟質筒状部材 18は 回転 を と も な う こ と な く 上 下 に 伸縮 す る の で 、 こ の 切 り 込 み 183は 常 に 液流 に 平行 し て ぉ リ 、 そ の結果 、 加工液流 は い つ も 垂直 方向 の 曆流 に 保 たれ 、 ワ イ ヤ電極 6 の 外周 に 沿 っ て 加 工液膜 が形成 さ れ る こ と を た す け る 。

放電加工用 ワ イ ヤ電極 の 直径 は 0.2inm 程度 で あ り 、 ノ ズ ル径 184は 2 〜 5 m ID程度 に 変ィ匕 さ れ る 。 し た が っ て 、 第 1 の 筒状 部材 15の 内径 は 10〜 20mm程度 に 選定 さ れ る こ と が 通 常 で あ る 。

な お 、 軟質筒状部材 18の 材料 に は 、 ゴ ム 、 軟質 プ ラ ス チ ッ ク 、 更 に は ス ポ ン ジ 材等 が適 当 で あ る 。

又 、 軟質筒状部材 18と 第 1 の 筒状 部材 15と の 固 着 方法 は接着剤 を 使用 す る 方法 の ほ か 、 段付 の は め あ わ せが ^ 能 で あ り 、 材料 と し て ゴ ム 等比較的硬質のお料 を使用 す る と き は単 に は め あ わ せ る の み で も 十分使用 に耐 え る こ と が実験的 に 確認 さ れ て い る 。

軟 質 筒状 部材 18の 内 周 の 切 リ 込 み 183は 必 須 で は な い 。 た だ 、 そ の 上端部 181の 傾 斜 は 付 す る こ と が 望 ま し い 。

第 2 の筒状部材 17を 上下 に ス ラ イ ド す る 手段の構造は 上例 に 限定 ざれ な い 。

第 2 実施例

第 5 図参照

第 2 の筒状部 .材 17に は内 ネ ジ が設 け ら れ て お リ 、 第 1 の筒状部材 15の外 ネ ジ と 直接咬 み合 っ て い る 。 こ の例 に お い て は軟質筒状部材 18を 伸縮する と き 軟質筒状部材 16 は 同時 に 回転 も す る か ら流線が必ず し も 垂直 に保持 さ れ な い 。

第 3 実 m

第 6 図参照

第 1 の筒状部材 15'に は リ ン グ状部材 18' を 回動可能 に 支持す る フ ラ ン ジ 151 'が そ の上部 に 設 け ら れ て お り 、 一方、 そ の 下部 に は ス プ ラ イ ン 152 'が設 け ら れ て お り 第 2 の筒状部村 17' と 軸 方 向 に ス ラ イ ド し う る よ う に され て い る 。 更 に 、 フ ラ ン ジ 151 ' と 第 2 の筒状部材 17' と の 間 に は ス プ リ ン グ 19が介在 し て い る 。 そ の結果 、 リ ン グ 状部材 18'を 回転す る と 、 第 2 の筒状部材 17'は 回転す る こ と な く 上下 に移動 し 軟質筒状部材 18を 上下方向 と法

f - 0 WIPO 線方 向 と に 伸縮 し て ノ ズ ル径 164が変化 す る 。

第 4 実施例

第 7 図参照

軟質筒状部材 18'は 、 先端 に 行 く に し た が っ て 、 そ の 径 が縮少 さ れ て お り 、 第 2 の 筒状都材 17"と 軟質筒状部 材 16' と の接蝕面 は ワ イ ヤ 電極 6 の 方 向 に 向 っ て傾斜 し て い る 。 そ の結果 、 第 2 の 筒状部材 17"を 上下 す る こ と に よ り 、 極 め て ス ム ー ズ に 軟質筒状部材 18'の 内径 164 を 変更す る こ と が で き る 。

第 5 実施例

第 8 図参照

軟質筒状部材 21は第 1 の 筒状部材 20の 先端 に 取 リ 付 け ら れ て お り 、 そ の 外径 は 、 先端 に 行 く .に し た が っ て 、 縮 少 さ れ て い る 。 ま た 、 第 2 の 筒状部材 22と 軟質筒状部材 21と の 接蝕面 は ワ イ ヤ電極 6 の 方 向 に 向 っ て傾-斜 し て い る 。 そ の結果 、 第 2 の筒状部材 20の 上下 に よ り 、 軟質筒 状部材 21の 内径.の変化が さ ら に 容 易 と な る 。

以 上 の 記述 は 、 本発明 に よ り 、 ノ ズ ル 内径 の 変更調節 を 容 易 に 許 す ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工機 の 加工液噴射 ノ ズ ル が完成 さ れた こ と を 明 ら か に 示 す 。

以上 の 記述 に お い て参照 さ れ た 図 面 は す べ て ヮ ィ ャ電 極が下降 す る よ う に 示 さ れ て い る が 、 ワ イ ヤ電極が上昇 す る 場合 、 つ ま り 、 下部 ガ イ ド に 装着 さ れ る 場合 も あ る こ と は 上述 し た と お り で あ る 。

上記 の 記述 は特定 の実施例 に つ い て な さ れ て い る が、 こ れ ら の実施例は何 ら 発明 を 限定す る も の では な い 。 以 上の記述 に よ れ ば、 開示 された実施例 と そ の実施例 の 改 変は勿論、 本発明 の他 の実施例 も 当業者 に と っ て 明 ら か と な る で あ ろ ラ。 し たが っ て 、 ：*：発明 の技術的範 囲 を 明 ら か に す る た め 以下 に特許請求の 範囲 を 記述する 。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 放電加工用 ワ イ ヤ電極 の 貫通 を 許 し 該放電加工用 ヮ ィ ャ 電極 に そ っ て 加 工 液 の 通 過 を 許 す 第 1 の 筒状 部 材 と 、 先端が該第 1 の筒状部材 の 中空孔 ょ リ 突 出 す る よ う に 該第 1 の 筒状部材 の端部内周 に 固着 さ れ た軟質筒状部 材 と 、 該軟質筒状部材 の 外壁 を 軸 中 心方 向 に 押圧 し な が ら 軸 に そ っ て 移動 し う る 第 2 の筒状部材 と よ り な る 、 ヮ ィ ャ カ ツ ト 放電加工機 の加工液噴射 ノ ズ ル 。

2 . 前記第 1 の筒状部材 と 前 記第 2 の 筒状部材 と は 、 そ れ ら の そ れ ぞ れ の外周 に 相 互 に逆方 向 ね じ が設 け て あ リ こ れ ら の ね じ に 哦 み合 う 内ね じ の 設 け ら れ た第 3 の筒状 部材 を 有 し 、 こ れ ら が タ ー ン バ ッ ク ル を 構成 し て な る 特 許 請求 の 範 囲 第 1 項記載 の ワ イ ヤ カ ツ ト 放電加工機 の加 ェ 液噴射 ノ ズ ル 。

3 . 前 記第 2 の 筒状部材 は 、 前記軟質筒状部材 の先端 を 支持 す る 円板状部 と 前記第 1 の筒状部材 の係合 され る 円 筒状部 と の組 み 合 わ せ よ り な り 、 前 記第 1 の 筒状部材 の 外周 と 前記第 2 の筒状部材 の 円筒状部 の 内周 と は互 い に 嚙 み 合 ラ ね じ が設 け ら れ て な る 、 特許 請求 の 範 囲 第 1 項 記載 の ヮ ィ ャ カ ツ ト 放電加工機 の加工液噴射 ノ ズル。

4 . 前記第 1 の筒状部材 の 外周 に は フ ラ ン ジ が設 け ら れ る と と も に 外周先端 に は ス プ ラ イ ン が 設 け ら れ 、 前記第 3 の 筒状部材 は該 ス プ ラ ィ ン を 介 し て前記第 1 の筒状部 材 と 係 合 さ れ 、 前 記 フ ラ ン ジ と 前 記 第 2 の 筒 状 部 材 と の 間 に は 弾 性 部 材 が 介 在 さ れ て な る 、 特許 請 求 の 範 囲 第 2 項 記 載 の ワ イ ヤ カ ツ ト 放 電 加 工 機 の 加 工 液 噴 射 ノ ズル。

5 . 前記軟質筒状部材 の外径 と 内径は 、 末端 に お い て次 第 に縮少 されて お り 、 前記第 2 の 筒状部材の 内径は 、 前 記軟質筒状部材 と 接蝕す る 領域 に お い て次第 に縮少 され て な る 特許請求の範 囲 第 1 項記載の ヮ ィ ャ カ ツ ト 放電加 ェ機 の 加工液噴射 ノ ズル。

6 . 放電加ェ用 ヮ ィ ャ電極 の貫通 を 許 し 該放電加工用 ヮ ィ ャ 電極 に そ っ て 加工液 の 通過 を 許 す 第 1 の 筒状部 村 と 、 該第 1 の筒状部材 の先端 に 取 り 付け られ末端の外径 が次第 に縮少 されて な る 軟質筒状部材 と 、

材 の外壁 を 軸 中心方向 に押圧 し なが ら 铀 に そ っ て移动 し う る 第 2 の 筒状部材 と よ り な る 、 ワ イ ヤ 力 v ト 放電加工 機 の 加工液噴射 ノ ズ ル 。

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