WO2000043770A1 - Fixing device for the us-testing of metallic strips and bands - Google Patents

Fixing device for the us-testing of metallic strips and bands Download PDF

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Klaus-Dieter Grumbach
Hans Siegel
Roman Koch
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    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
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    • G01N2291/26—Scanned objects
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Definitions

  • the invention relates to a holder for the US test of moving metal sheets and strips in the feed direction according to the preamble of
  • test head holder for the US testing of metal sheets and strips moving in the feed direction.
  • This probe holder should preferably be used for edge zone testing.
  • the known test head holder with flow water gap coupling has a support frame in which a holder is pivotally arranged.
  • One or more transmitter-receiver probes and at least one connection for the coupling water supply and one connection for the coupling water drainage are attached to the holder.
  • a disadvantage of this arrangement is that the cross sections for the supply or discharge of the coupling water are very large and the shape is unfavorable, so that after passing through the test device, a relatively large amount of water remains on the sheet or strip to be tested. In many cases, this is troublesome for subsequent processing, especially in winter, when there is a risk that the shallow pools of water can freeze on the sheet or strip.
  • the object of the invention is to improve the known holder for the US inspection of metal sheets and strips moving in the feed direction so that those remaining on the sheet or strip after completion of the US inspection
  • the river water gaps with a thickness in the range from 0.2 to 0.4 mm are designed as slots perpendicular to the feed and the holder is arranged eccentrically to the center of the support frame.
  • This proposed design leads to a minimization of the water residue, which is a Reduction of water consumption means in particular the eccentric suspension of the holder in the support frame prevents the test device from otherwise tipping over you increase it even more if you make the slots for the supply and drainage of the coupling water of different widths
  • the water consumption can also be reduced by another measure. Before the start of each test, the coupling water supply is opened and after
  • both the connection for the supply and the connection for the discharge are provided with a non-return valve.
  • This valve prevents the coupling water in the lines from flowing out as soon as the test ends
  • the non-return valves open and only the small chamber in each holder needs to be filled with coupling water again. This procedure shortens the test cycle since only the chamber area has to be rinsed without bubbles.
  • the lines must also be rinsed completely free of bubbles beforehand, which takes a lot of time.
  • the proposed bracket for the US exam is preferably for
  • brackets are arranged on a support extending across the width of the sheet or strip, which can be placed on the sheet to be tested by means of a lever mechanism and lifted off after the test has ended
  • test head which is equipped with at least two transducers, is arranged in each holder.
  • test head has a ruler consisting of five transducers and perpendicular to the feed direction
  • Running water and the test ruler parallel to each other This arrangement also improves the sensitivity of the test, since the water flow is very even and thus the storage surface is lowered.
  • An insulating part preferably made of plastic, that surrounds the test head. This insulation part shields possible temperature influences on the test head, especially if the sheets or strips to be tested still have a temperature of around 100 ° C after their manufacture.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a holder designed according to the invention
  • Figure 2 shows a section in the direction A-A in Figure 1
  • Figure 3 is a view in the direction X in Figure 1
  • FIG. 1 to 3 show a holder designed according to the invention in two sections and in one view.
  • This holder consists of a support frame 1 and a pivotally arranged holder 2
  • the pivot axis 3 of the holder 2 is eccentrically offset from the central axis 4 of the support frame 1.
  • the pivoting is carried out on the support frame 1 fastened 5-shaped hangers 5, 5 'on the holder 2 are a connection for the supply and one connection each for the discharge of the coupling water attached.
  • a check valve 6, 7 is arranged in the respective connection.
  • the check valves 6, 7 are screwed into the cover of the holder 2 by means of a thread.
  • the respective connection opens into a chamber 13, 14 arranged in the holder 2, which then flows into a Running water gap passes.
  • the shape of the flowing water column can be seen clearly in FIG. 3.
  • Both the feeding and the draining flowing water gap are designed as slots 8, 9 perpendicular to the feed direction. It is essential to the invention that the width 10 of the slot for the discharge of the coupling water is wider than the width 1 1 of the slot for the feeding of the coupling water the width 10 of the slot for the discharge of the coupling water twice as large as the width 11 of the
  • test head 12 is arranged parallel to the two slots 8, 9. It is not shown that the test head is designed, for example, as a ruler consisting of five transducers, of which four transducers act as receivers and one transducer as a transmitter. The transducers are usually made from a piezocable.
  • sliding runners in the form of transverse runners 15, 15 'and long runners 16, 16' made of hard metal are arranged in a known manner on the underside of the holder. These grind on the sheet or belt moving under the test device.This grinding creates frictional heat that is dissipated via the running water. In addition, the sheets or strips to be tested can still be warm in the temperature range around 100 ° C. This residual heat will also become largely discharged through the running water. So that the test head 12 is not adversely affected by this, according to the invention it is encompassed by an insulation part 17, which is preferably made of plastic.

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Abstract

The invention relates to a fixing device for the US-testing of metallic sheet metals and bands which are moved in an advance direction. Said device comprises a running water gap coupling, a supporting frame and a holder that is pivotally mounted therein. The holder is provided with a transmitter-receiver-probe which is fixed thereto. The holder is also provided with at least one connection that supplies coupling water and a connection that diverts coupling water. The running water feed and discharge gap is embodied as a slit (8, 9) which is vertically arranged in an advance direction. Said gap has a thickness ranging from 0.2 to 0.4 mm. The holder (2) is eccentrically suspended towards the centre (4) of the supporting frame.

Description

Halterung für die US-Prüfung von metallischen Blechen und Bändern Bracket for US testing of metal sheets and strips
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Halterung für die US-Prüfung von in Vorschubrichtung bewegten metallischen Blechen und Bändern gemäß dem Oberbegriff desThe invention relates to a holder for the US test of moving metal sheets and strips in the feed direction according to the preamble of
Patentanspruches 1.Claim 1.
Aus der DE 34 44 481 A1 ist eine Prüfkopfhalterung für die US-Prüfung von in Vorschubrichtung bewegten metallischen Blechen und Bändern bekannt. Vorzugsweise soll diese Prüfkopfhalterung für die Randzonenprüfung eingesetzt werden. Die bekannte Prüfkopfhalterung mit Fließwasserspaltankopplung weist einen Tragrahmen auf, in dem schwenkbar ein Halter angeordnet ist. An dem Halter sind ein oder mehrere Sender-Empfänger-Prüfköpfe sowie mindestens ein Anschluß für die Koppelwasserzufuhr und ein Anschluß für die Koppelwasserableitung befestigt. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß die Querschnitte für die Zufuhr bzw. Ableitung des Koppelwassers sehr groß sind und die Form ungünstig ist, so daß nach Durchfahren der Prüfvorrichtung relativ viel Wasser auf dem zu prüfenden Blech oder Band verbleibt. Dieses ist in vielen Fällen für die nachfolgende Bearbeitung störend, insbesondere im Winter, wenn die Gefahr besteht, daß die flachen Wasserlachen auf dem Blech oder Band gefrieren können. Außerdem bedeutet der hoheDE 34 44 481 A1 discloses a test head holder for the US testing of metal sheets and strips moving in the feed direction. This probe holder should preferably be used for edge zone testing. The known test head holder with flow water gap coupling has a support frame in which a holder is pivotally arranged. One or more transmitter-receiver probes and at least one connection for the coupling water supply and one connection for the coupling water drainage are attached to the holder. A disadvantage of this arrangement is that the cross sections for the supply or discharge of the coupling water are very large and the shape is unfavorable, so that after passing through the test device, a relatively large amount of water remains on the sheet or strip to be tested. In many cases, this is troublesome for subsequent processing, especially in winter, when there is a risk that the shallow pools of water can freeze on the sheet or strip. In addition, the high means
Wasserverbrauch auch eine Erhöhung der Prüfkosten.Water consumption also increases testing costs.
Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Halterung für die US-Prüfung von in Vorschubrichtung bewegten metallischen Blechen und Bändern so zu verbessern, daß die auf dem Blech oder Band nach Beendigung der US-Prüfung verbleibendenThe object of the invention is to improve the known holder for the US inspection of metal sheets and strips moving in the feed direction so that those remaining on the sheet or strip after completion of the US inspection
Wassermengen verringert und somit der Wasserverbrauch minimiert wird. Eine weitergehende Aufgabe besteht darin, die Prüfempfindlichkeit zu verbessern. Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelost Vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteil von UnteranspruchenReduced water volumes and thus water consumption is minimized. Another task is to improve test sensitivity. This object is achieved on the basis of the preamble in conjunction with the characterizing features of patent claim 1. Advantageous further developments are part of subclaims
Nach der Lehre der Erfindung sind die Fließwasserspalte mit einer Dicke im Bereich von 0,2 bis 0,4 mm als senkrecht zur Vorschubπchtung liegende Schlitze ausgebildet und der Halter exzentrisch zur Mitte des Tragrahmens angeordnet Diese vorgeschlagene Ausbildung fuhrt zu einer Minimierung der Wasserruckstande, was eine Reduzierung des Wasserverbrauches bedeutet Speziell die exzentrische Aufhangung des Halters im Tragrahmen vermeidet das ansonsten auftretende Kippen der Prufvorπchtung Die Schlitzausfuhrung verbessert die Fuhrung des Koppelwassers und erlaubt die Spaltdicke auf einen Bereich von 0 2 bis 0,4 mm einzugrenzen Den Effekt der verbesserten Fuhrung des Koppelwassers kann man noch dadurch steigern, wenn man die Schlitze für die Zufuhrung und die Ableitung des Koppelwassers unterschiedlich breit macht Vorzugsweise ist der Schlitz für die Ableitung desAccording to the teaching of the invention, the river water gaps with a thickness in the range from 0.2 to 0.4 mm are designed as slots perpendicular to the feed and the holder is arranged eccentrically to the center of the support frame. This proposed design leads to a minimization of the water residue, which is a Reduction of water consumption means in particular the eccentric suspension of the holder in the support frame prevents the test device from otherwise tipping over you increase it even more if you make the slots for the supply and drainage of the coupling water of different widths Preferably, the slot for the drainage of the
Koppelwassers mindestens doppelt so breit wie der des zufuhrenden SchlitzesCoupling water at least twice as wide as that of the feed slot
Eine weitere Maßnahme in dieser Richtung betrifft den Druck des Koppelwassers Im zufuhrenden Schlitzbereich liegt der Druck über Atmospharendruck vorzugsweise bei 4 bar Im ableitenden Schlitzbereich wird dagegen abgesaugt, so daß der Druck hier unter Atmospharendruck liegt Diese Maßnahme verhindert weitgehend, daß überschüssiges Koppelwasser über die Seitenbereiche abfließen kannAnother measure in this direction concerns the pressure of the coupling water In the feeding slot area, the pressure above atmospheric pressure is preferably 4 bar. In the discharging slot area, on the other hand, suction is carried out, so that the pressure here is below atmospheric pressure.This measure largely prevents excess coupling water from flowing off through the side areas can
Der Wasserverbrauch kann auch durch eine andere Maßnahme verringert werden Vor Beginn einer jeden Prüfung wird die Zufuhr des Koppelwassers geöffnet und nachThe water consumption can also be reduced by another measure. Before the start of each test, the coupling water supply is opened and after
Beendigung geschlossen Damit nicht der gesamte Zufuhrbereich bzw Ableitbereich jedes mal mit Koppelwasser gefüllt werden muß ist sowohl der Anschluß für die Zufuhrung als auch der Anschluß für die Ableitung mit einem Ruckschlagventil versehen Dieses Ventil verhindert ein Abfließen des in den Leitungen stehenden Koppelwassers, sobald die Prüfung beendet ist Sobald der Druck in der Zufuhrleitung hoch genug ist, offnen die Rückschlagventile und es braucht nur die kleine Kammer in jeder Halterung mit Koppelwasser erneut gefüllt werden Diese Verfahrensweise verkürzt den Prufzyklus da nur der Kammerbereich blasenfrei gespult werden muß, ehe mit der Prüfung begonnen werden kann Bei der alten Verfahrensweise müssen auch die Leitungen zuvor vollständig blasenfrei gespult werden, was viel Zeit in Anspruch nimmt.Termination closed So that the entire supply area or discharge area does not have to be filled with coupling water each time, both the connection for the supply and the connection for the discharge are provided with a non-return valve.This valve prevents the coupling water in the lines from flowing out as soon as the test ends As soon as the pressure in the supply line is high enough, the non-return valves open and only the small chamber in each holder needs to be filled with coupling water again. This procedure shortens the test cycle since only the chamber area has to be rinsed without bubbles. Before the test can be started With the old procedure, the lines must also be rinsed completely free of bubbles beforehand, which takes a lot of time.
Die vorgeschlagene Halterung für die US-Prufung soll vorzugsweise für dieThe proposed bracket for the US exam is preferably for
Flachenprüfung von Blechen oder Bandern eingesetzt werden In bekannter Weise sind dazu an einem über die Breite des Bleches oder Bandes sich erstreckenden Trager eine Vielzahl von Halterungen angeordnet, die mittels eines Hebelmechanismus auf das zu prüfende Blech aufgesetzt und nach Beendigung der Prüfung abgehoben werden könnenSurface testing of sheets or strips are used In a known manner, a plurality of brackets are arranged on a support extending across the width of the sheet or strip, which can be placed on the sheet to be tested by means of a lever mechanism and lifted off after the test has ended
In jeder Halterung ist ein Prüfkopf angeordnet, der mit mindestens zwei Schwingern bestückt ist. Insbesondere für die Flachenprufung hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Prüfkopf ein aus fünf Schwingern bestehendes und senkrecht zur Vorschubπchtung liegendes Lineal aufweist Somit liegen die Schlitze für dasA test head, which is equipped with at least two transducers, is arranged in each holder. In particular for surface testing, it has proven to be advantageous if the test head has a ruler consisting of five transducers and perpendicular to the feed direction
Fließwasser als auch das Prύflineal parallel zueinander Durch diese Anordnung wird auch die Prύfempfindlichkeit verbessert, da die Wasserführung sehr gleichmäßig ist und somit der Storuntergrund erniedrigt wird Eine weitere Maßnahme in dieser Richtung ist die Anordnung eines Isolationsteiles, vorzugsweise aus Kunststoff, das den Prüfkopf umgibt. Dieses Isolationsteil schirmt mögliche Temperatureinflüsse auf den Prüfkopf ab, insbesondere, dann, wenn die zu prüfenden Bleche oder Bänder nach deren Herstellung noch eine Temperatur um 100° C aufweisen.Running water and the test ruler parallel to each other This arrangement also improves the sensitivity of the test, since the water flow is very even and thus the storage surface is lowered.Another measure in this direction is the arrangement of an insulating part, preferably made of plastic, that surrounds the test head. This insulation part shields possible temperature influences on the test head, especially if the sheets or strips to be tested still have a temperature of around 100 ° C after their manufacture.
In der Zeichnung wird anhand eines Ausfuhrungsbeispieles die erfindungsgemäß ausgebildete Halterung für die US-Prufung von Blechen oder Bändern näher erläutert.In the drawing, the holder designed according to the invention for the US testing of sheets or strips is explained in more detail using an exemplary embodiment.
Es zeigen-Show it-
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Halterung1 shows a longitudinal section through a holder designed according to the invention
Figur 2 einen Schnitt in Richtung A-A in Figur 1 Figur 3 eine Ansicht in Richtung X in Figur 1Figure 2 shows a section in the direction A-A in Figure 1 Figure 3 is a view in the direction X in Figure 1
In den Figuren 1 - 3 sind in zwei Schnitten und in einer Ansicht eine erfindungsgemäß ausgebildete Halterung dargestellt Diese Halterung besteht aus einem Tragrahmen 1 und einem darin schwenkbar angeordneten Halter 2 Die Schwenkachse 3 des Halters 2 liegt exzentrisch versetzt zur Mittelachse 4 des Tragrahmens 1. Die Verschwenkbarkeit erfolgt über am Tragrahmen 1 befestigte fianschartig ausgebildete Aufhangungen 5, 5' An dem Halter 2 sind je ein Anschluß für die Zuführung und je ein Anschluß für die Ableitung des Koppelwassers befestigt. Erfindungsgemäß sind im jeweiligen Anschluß je ein Rückschlagventil 6,7 angeordnet In diesem Ausfuhrungsbeispiel sind die Ruckschlagventile 6, 7 mittels eines Gewindes in den Deckel des Halters 2 eingeschraubt Der jeweilige Anschluß mundet in eine im Halter 2 angeordnete Kammer 13, 14, die dann in einen Fließwasserspalt übergeht. Speziell in Figur 3 ist die Form der Fließwasserspalte gut zu erkennen. Sowohl der zuführende als auch der ableitende Fließwasserspalt sind als senkrecht zur Vorschubrichtung liegende Schlitze 8,9 ausgebildet Dabei ist erfindungswesentlich, daß die Breite 10 des Schlitzes für die Ableitung des Koppelwassers breiter ist als die Breite 1 1 des Schlitzes für die Zuführung des Koppelwassers Vorzugsweise ist die Breite 10 des Schlitzes für die Ableitung des Koppelwassers doppelt so groß wie die Breite 11 des1 to 3 show a holder designed according to the invention in two sections and in one view. This holder consists of a support frame 1 and a pivotally arranged holder 2 The pivot axis 3 of the holder 2 is eccentrically offset from the central axis 4 of the support frame 1. The pivoting is carried out on the support frame 1 fastened 5-shaped hangers 5, 5 'on the holder 2 are a connection for the supply and one connection each for the discharge of the coupling water attached. According to the invention, a check valve 6, 7 is arranged in the respective connection. In this exemplary embodiment, the check valves 6, 7 are screwed into the cover of the holder 2 by means of a thread. The respective connection opens into a chamber 13, 14 arranged in the holder 2, which then flows into a Running water gap passes. The shape of the flowing water column can be seen clearly in FIG. 3. Both the feeding and the draining flowing water gap are designed as slots 8, 9 perpendicular to the feed direction. It is essential to the invention that the width 10 of the slot for the discharge of the coupling water is wider than the width 1 1 of the slot for the feeding of the coupling water the width 10 of the slot for the discharge of the coupling water twice as large as the width 11 of the
Schlitzes für die Zuführung Parallel zu den beiden Schlitzen 8,9 ist der Prüfkopf 12 angeordnet. Nicht dargestellt ist, daß der Prufkopf beispielsweise als ein aus fünf Schwingern bestehendes Lineal ausgebildet ist, wovon vier Schwinger als Empfänger und ein Schwinger als Sender fungieren Üblicherweise sind die Schwinger aus einem Piezokπstall gefertigt.Slot for the feed The test head 12 is arranged parallel to the two slots 8, 9. It is not shown that the test head is designed, for example, as a ruler consisting of five transducers, of which four transducers act as receivers and one transducer as a transmitter. The transducers are usually made from a piezocable.
Um den Prüfkopf 12 vor Beschädigungen zu schützen, sind in bekannter Weise an der Unterseite des Halters Gleitkufen in Form von Quer- 15, 15' und Langskufen 16,16' aus Hartmetall angeordnet. Diese schleifen auf dem unter der Prüfvorrichtung sich bewegenden Blech oder Band Bei diesem Schleifen entsteht Reibungswärme, die über das Fließwasser abgeleitet wird Darüber hinaus können die zu prüfenden Bleche oder Bander von der Herstellung herrührend noch warm sein im Temperaturbereich um 100° C Auch diese Restwarme wird weitgehend durch das Fließwasser abgeführt. Damit der Prüfkopf 12 dadurch nicht beeinträchtigt wird, wird er erfindungsgemäß durch ein Isolationsteil 17 umfaßt Dieses ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt. In order to protect the test head 12 from damage, sliding runners in the form of transverse runners 15, 15 'and long runners 16, 16' made of hard metal are arranged in a known manner on the underside of the holder. These grind on the sheet or belt moving under the test device.This grinding creates frictional heat that is dissipated via the running water. In addition, the sheets or strips to be tested can still be warm in the temperature range around 100 ° C. This residual heat will also become largely discharged through the running water. So that the test head 12 is not adversely affected by this, according to the invention it is encompassed by an insulation part 17, which is preferably made of plastic.

Claims

Patentansprüche claims
1. Halterung für die US-Prüfung von in Vorschubrichtung bewegten metallischen Blechen und Bändern mit Fließwasserspaltankopplung bestehend aus einem Tragrahmen und einem darin schwenkbar angeordneten Halter, der mit einem daran befestigten Sender-Empfänger-Prüfkopf und mindestens einem Koppelwasser zuführenden Anschluß und einem Koppelwasser ableitenden Anschluß versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zuführende wie auch der ableitende Fließwasserspalt mit einer Dicke im Bereich von 0,2 bis 0,4 mm als ein senkrecht zur Vorschubrichtung liegender Schlitz (8,9) ausgebildet ist und der Halter (2) exzentrisch zur Mitte (4) des Tragrahmens (1 ) aufgehängt ist.1. Bracket for the US testing of moving metal sheets and strips with flow water gap coupling consisting of a support frame and a pivotally arranged holder, the attached with a transmitter-receiver test head and at least one coupling water supplying connection and a coupling water discharge connection is provided, characterized in that the supplying as well as the discharging flowing water gap with a thickness in the range of 0.2 to 0.4 mm is designed as a slot (8,9) lying perpendicular to the feed direction and the holder (2) eccentrically to Middle (4) of the support frame (1) is suspended.
2. Halterung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der ableitende Fließwasserschlitz (9) eine größere Breite (10) aufweist als der Zuführende (8).2. Holder according to claim 1, characterized in that the draining flow water slot (9) has a greater width (10) than the feed end (8).
3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (10) des ableitenden Fließwasserschlitzes (9) mindestens doppelt so groß ist wie der zuführende Fließwasserschlitz (8).3. Holder according to claim 2, characterized in that the width (10) of the draining flowing water slot (9) is at least twice as large as the feeding flowing water slot (8).
4. Halterung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Koppelwassers unter oberhalb Atmosphärendruck liegendem Druck und die Ableitung unter unterhalb Atmosphärendruck liegendem Druck erfolgt.4. Holder according to one of claims 1-3, characterized in that the supply of the coupling water is carried out below atmospheric pressure and the discharge below atmospheric pressure.
5. Halterung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Anschluß für die Zufuhr des Koppelwassers als auch der Anschluß für die Ableitung des Koppelwassers je ein Rückschlagventil (6,7) aufweist.5. Holder according to one of claims 1-4, characterized in that both the connection for the supply of the coupling water and the Connection for discharging the coupling water has a check valve (6,7).
6. Halterung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfkopf (12) ein aus fünf Schwingern bestehendes und senkrecht zur Vorschubrichtung liegendes Lineal aufweist, wovon vier Schwinger als Empfänger und ein Schwinger als Sender ausgebildet sind.6. Holder according to one of claims 1-5, characterized in that the test head (12) has a ruler consisting of five transducers and perpendicular to the feed direction, of which four transducers are designed as receivers and one transducer as a transmitter.
7. Halterung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfkopf (12) von einem Isolationsteil (17) umgeben ist. 7. Holder according to one of claims 1-6, characterized in that the test head (12) is surrounded by an insulation part (17).
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