DE1195575B - Einrichtung zum Abbremsen und Verrasten einer Arbeitsspindel an automatischen Drehbaenken - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 23b

Deutsche Kl.: 49 a - 4

1195 575
J13877Ib/49a
21. Oktober 1957
24.Juni 1965

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum-Abbremsen und Verrasten einer Arbeitsspindel an automatischen Drehbänken in mindestens einer bestimmten Stellung mit einer Bremsvorrichtung, die über einen Motor im Schleichgang antreibbar und mit der vom Hauptantrieb abgekuppelten Arbeitsspindel über eine Kupplung kuppelbar ist, und mit einer Rastvorrichtung, die mit einem Rastelement in eine Rast der Arbeitsspindel bei Ankunft derselben in der vorbestimmten Stellung einfällt.

Bei der Bearbeitung von Teilen auf einer automatischen Drehbank ist es häufig erforderlich, Arbeitsgänge durchzuführen, die nur bei stillstehendem Werkstück erledigt werden können. Beispielsweise ist es in manchen Fällen notwendig, Flächen an ein Arbeitsstück anzufräsen oder eine Querbohrung zu bohren. Es ist nun bekannt, zur Durchführung dieser Arbeitsgänge die Arbeitsspindel stillzusetzen und sie dann über eine Schalteinrichtung um bestimmte Winkel weiterzuschalten. Die Schalt-Vorrichtung wird dabei über eine Steuerwelle der Drehbank betätigt, und außerdem sind an der Umsteuervorrichtung für das Stillsetzen der Arbeitsspindel bzw. das Umkehren ihrer Drehrichtung weitere Kurven vorgesehen, um die erforderliche Abbremsung und Verriegelung in den betreffenden Stellungen zu erreichen. Diese Art der Steuerung ist verhältnismäßig umständlich, und außerdem ist es erforderlich, daß über die Umsteuervorrichtung nicht nur die Arbeitsspindel stillgesetzt, sondern auch während des Schaltvorgangs wieder angetrieben wird. Allein hierdurch ergeben sich komplizierte Schaltungsvorgänge, und es sind eine Anzahl von Kupplungen erforderlich, um die Bewegungen in der gewünschten Weise durchführen zu können.

Bei einer weiteren bekannten Spanneinrichtung für Werkstücke auf Drehbänken ist zum Abbremsen der Arbeitsspindel eine Lamellenbremse vorgesehen, die zuerst die Arbeitsspindel vollständig stillsetzt und die dann wieder gelüftet wird. Nunmehr wird ein Hilfsmotor eingeschaltet, der ein Reibrad antreibt, das durch Axialverschiebung in kraftschlüssige Verbindung mit einem auf der Arbeitsspindel befestigte Reibrad kommt, so daß nun die Arbeitsspindel langsam gedreht wird. In einer vorbestimmten Dreh-Stellung fallen die Zähne einer Kupplung in das Reibrad ein, wodurch zugleich der Hilfsmotor abgeschaltet und die Arbeitsspindel gesperrt wird.

Ferner wurde bereits vorgeschlagen, bei einem Mehrspindel-Drehautomaten zum Stillsetzen der Arbeitsspindeln in einer bestimmten Winkelstellung eine Vorrichtung anzubringen, um die Spindeln in Einrichtung zum Abbremsen und Verrasten einer Arbeitsspindel an automatischen Drehbänken

Anmelder:

Index-Werke K. G. Hahn &Tessky,

Eßlingen/Neckar

Als Erfinder benannt:

Karl Spohn, Obereßlingen/Neckar

einer vorbestimmten Lage festzuhalten. Die Anordnung ist dabei so, daß nach Abkuppeln der Spindeln vom Hauptantrieb die Spindel abgebremst und dann über einen Hilfsmotor mit Schleichdrehzahl gedreht werden, bis in einer bestimmten Stellung durch Sperrbolzen die Spindeln verriegelt werden. Anschließend wird dann der Hilfsmotor abgeschaltet.

Bei den beiden vorerwähnten Konstruktionen ist also eine Bremsvorrichtung zum Abbremsen der Arbeitsspindeln und ferner zum Antrieb der Spindeln mit Schleichdrehzahl ein Hilfsmotor erforderlich, der dann nach Erreichen der vorbestimmten Raststellung abgeschaltet werden muß.

Gemäß der Erfindung besteht bei der eingangs erwähnten Einrichtung das Neue darin, daß die Bremsvorrichtung ein Drehmagnet ist und die Rastvorrichtung eine Rastscheibe mit einer Mehrzahl von Rasten aufweist, in die das Rastelement nacheinander einfallen kann. Bei dieser Bauart dient der Drehmagnet sowohl zum Abbremsen als auch zum Antrieb der Arbeitsspindel mit Schleichdrehzahl. Außerdem kann der Drehmagnet, ohne Beschädigung zu erleiden, vollständig angehalten werden, so daß er in der Raststellung der Arbeitsspindel nicht abgeschaltet zu werden braucht, was bei mehreren aufeinanderfolgenden Raststellen besonders günstig ist.

Der Drehmagnet kann dabei unmittelbar mit der Arbeitsspindel gegebenenfalls über eine Kupplung verbunden sein, oder es kann zwischen Drehmagnet und Arbeitsspindel auch ein Getriebe, vorzugsweise ein Untersetzungsgetriebe, vorgesehen sein.

Die Abbremsung erfolgt dabei besonders rasch, wenn die Drehrichtung des Drehmagneten der Drehrichtung der auslaufenden Spindel entgegengesetzt ist.

Der elektrische Schalter zum Einschalten des Drehmagneten, der ungefähr zum Zeitpunkt der Abschaltung der Arbeitsspindel eingeschaltet werden

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soll, kann durch beliebige, mit der Steuerung der Das Verschieben der Kupplungsmuffe 25 ge-Arbeitsspindel zusammenhängende Teile der Dreh- schieht über einen Verschiebehebel 36, der bei 37 bank gesteuert werden. Beispielsweise kann zu die- (vgl. insbesondere F i g. 2) schwenkbar gelagert ist sem Zweck ein Steuerhebel vorgesehen sein, der über und über eine Kurve 38 einer Umsteuerwelle 39 gedie Umsteuerwelle gesteuert wird und über den die 5 steuert wird.

eigentliche Schaltvorrichtung in Wirkstellung ge- Die Umsteuerwelle 39 ist über eine Schnellschalt-

bracht wird. Dieser Steuerhebel kann mit der Schalt- kupplung 42 mit der sogenannten Hilfssteuerwelle 43

vorrichtung über eine Verbindungsstange verbunden verbindbar, die über nicht dargestellte Antriebsmittel

sein, und die ungefähr in Längsrichtung der Stange ständig umläuft. F i g. 4 zeigt die Abwicklung der

erfolgende Bewegung kann zu Betätigung des elek- io Kurve 38, und es ist aus dieser Abwicklung ersicht-

trischen Schalters ausgenutzt werden. lieh, daß diese Kurve 38 aus drei Teilen, nämlich

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der einem mittleren Teil 45, dem oberen Teil 46 und

Erfindung und mehrere Anwendungsbeispiele dar- dem unteren Teil 47 besteht, die im wesentlichen

gestellt. Es zeigt je ungefähr 120° umfassen. Bei Einschaltung der

Fig. 1 eine Vorderansicht einer automatischen 15 Schnellschaltkupplung42 bewegt sich dann die UmDrehbank, steuerwelle 39 jeweils um eine Drittelumdrehung, so

F i g. 2 eine schematische Teilansicht gemäß F i g. 1 daß der Fühlerzapfen 50 des Verschiebehebels 36 der Umsteuervorrichtung und der Schaltvorrichtung, aus der mittleren Stellung in die obere bzw. untere in größerem Maßstab als Fig. 1, wobei zur besseren strichpunktierte Stellung bewegt wird, und hierdurch Darstellung einzelne Teile der Drehbank weggelassen 20 wird jeweils die Verschiebemuffe 25 aus einer mittsind, leren Leerlaufstellung in die Stellung für Rechts- bzw.

F i g. 3 eine Teilansicht nach Linie 3-3 der F i g. 2, Linkslauf geschaltet. Bei Betrachtung der F i g. 4 ist

F i g. 4 eine Abwicklung der Steuerkurve der Um- dabei zu beachten, daß an sich die Steuerkurve ge-

steuervorrichtung, dreht wird und daher der Fühlerzapfen 50 des Ver-

F i g. 5 bis 9 verschiedene Stellungen des Schalt- 25 schiebehebels in Wirklichkeit lediglich nach links

organs und der Nockenscheibe, und rechts geschwenkt wird in Richtung des Doppel-

F i g. 10 eine schematische Darstellung der Be- pfeiles.

arbeitung eines Werkstückes nach dem Stillsetzen Auf der Umsteuerwelle 39 sind ferner noch zwei

der Arbeitsspindel, Nocken 53 und 54 angeordnet, die jeweils mit einem

Fig. 11 eine Vorderansicht des Werkstückes nach 30 Steuerhebel55 bzw. einem Verriegelungshebel56 zu-

F i g. 10, sammenwirken. Die beiden zuletzt genannten Hebel

F i g. 12 eine Seitenansicht eines beidseitig bogen- sind bei 58 und 59 schwenkbar angeordnet und wei-

förmig abgefrästen Werkstückes, sen Verriegelungszähne 61 und 62 auf, die gemäß

Fig. 13 eine Vorderansicht gemäß Fig. 12, Fig. 2 miteinander verriegelt sind. Mit 64 ist eine

F i g. 14 eine Vorderansicht eines Werkstückes 35 Feder bezeichnet, die den Verriegelungshebel 56 im

mit außermittigen Löchern, Uhrzeigersinn zu schwenken und damit die Ver-

F i g. 15 das Werkstück nach F i g. 14, wobei je- riegelung aufrechtzuerhalten versucht.

doch in die Löcher ein Gewinde eingeschnitten ist. In F i g. 4 sind außer dem Fühlerzapfen 50 noch

In F i g. 1 ist das Bett einer automatischen Dreh- die Steuerzapfen 66 und 67 der beiden Hebel 55

bank mit 10 bezeichnet. Auf diesem Bett befindet 40 und 56 eingezeichnet, und es ist nun die Anordnung

sich ein Revolverschlitten 11 mit einem Revolver- so getroffen, daß bei Bewegen des Fühlerzapfens 50

kopf 12. Der letztere besitzt sechs Stationen, und entlang dem Kurventeil 46 etwa am Ende dieses

der Übersichtlichkeit halber ist lediglich eine einzige Kurventeils der Steuerzapfen 67 auf den Nocken 54

Station mit einem Fräser 13 besetzt. auftrifft. Hierdurch wird der Steuerzapfen und damit

Auf dem Bett 10 ist ferner ein Lagerbock 18 be- 45 der Verriegelungshebel 56 gemäß F i g. 2 entgegen festigt, in dem eine Arbeitsspindel 19 gelagert ist. dem Uhrzeigersinn geschwenkt und so die Ver-Auf dem in F i g. 1 linken Ende ist durch an sich riegelung mit dem Steuerhebel 55 aufgehoben. In bekannte Mittel in der Arbeitsspindel ein Werkstück der Leerlaufstellung des Verschiebehebels 36 ent-20 befestigt, das mit seitlichen Flächen 21 versehen sprechend der ausgezogenen Stellung des Fühlerwerden soll. 50 zapfens 50 in F i g. 4 ist die Verriegelung zwischen

Auf der Arbeitsspindel befindet sich eine Ver- den Hebeln 55 und 56 aufgehoben. Wenn nun die schiebemuffe 25, die beim Verschieben nach links Arbeitsspindel erneut eingeschaltet und damit der bzw. nach rechts jeweils über Konusse 26 bzw. 27 Fühlerzapfen 50 von seiner voll ausgezogenen Lage eine Verbindung mit einem auf der Arbeitsspindel nach Fig.4 in die untere strichpunktierte Lage bedrehbar, aber unverschiebbar angeordneten Kupp- 55 wegt wird, so bewegt sich der Steuerzapfen 66 des lungsstück 30 bzw. 31 bewirkt, an denen je ein Steuerhebels 55 an dem Nocken 53 entlang. Hier-Kettenrad 32 und 33 befestigt ist. durch wird der Steuerhebel entgegen dem Uhrzeiger

Der Antrieb der Arbeitsspindel erfolgt in an sich so weit geschwenkt, bis die Verriegelung an den bekannter, nicht dargestellter Weise über die beiden Verriegelungszähnen 61,62 wieder eintritt. Zu beKettenräder 32 und 33 durch Schließen der Kupp- 60 achten ist dabei, daß bei einer Umschaltung von lung 26 oder 27, und da die Kettenräder in um- einer Drehrichtung auf die andere stets die Umgekehrter Drehrichtung umlaufen, ergibt sich so bei steuerwelle so gedreht wird, daß dabei stets ent-Verschieben der Verschiebemuffe 25 jeweils eine riegelt und wieder verriegelt wird.
Links- oder Rechtsdrehung. Gegebenenfalls können Mit dem Steuerhebel 55 ist eine Verbindungsdie Kettenräder in gleicher Richtung, aber mit ver- 65 stange 70 gelenkig verbunden, die mit ihrem anderen schiedenen Drehzahlen laufen, so daß sich bei Um- Ende an einen Betätigungsarm 72 eines als Ganzes schalten nicht die Drehrichtung, sondern lediglich mit 73 bezeichneten, um einen Zapfen 71 schwindie Drehzahl ändert. genden dreiarmigen Hebels angelenkt ist. Die Ver-

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bindungsstange weist eine Knagge 74 auf, mit deren Arbeitsspindel 19 ausüben kann. Das Drehmoment Hilfe ein elektrischer Schalter 75 geschaltet werden des Drehmagneten wirkt dem Drehmoment der auskann, laufenden Arbeitsspindel entgegen, so daß die

Der vorgenannte dreiarmige Schalthebel weist Arbeitsspindel rasch abgebremst wird. Etwa bei Eineinen Klinkenhebel 77 und einen Rastenhebel 78 5 tritt des Stillstandes der Arbeitsspindel kann der

auf. Eine Feder 80 versucht den dreiarmigen Hebel Rastzahn 81 in eine Rastausnehmung 83 eingreifen

im Uhrzeigersinn zu drehen. und damit das Schaltrad 82 in einer bestimmten

Der Rastenhebel 78 wirkt mit einem Zahn 81 mit Stellung verrasten. Nunmehr wird bei stillgesetzter einem Schaltrad 82 zusammen, das im vorbestimm- und verrasteter Spindel eine bestimmte Arbeiteten Winkelabstand eine Anzahl von Kerben 83 auf- io operation vorgenommen, und nach einer vorweist. Neben den Kerben ist jeweils ein Nocken 84 bestimmten Zeit trifft ein Nocken 99 der weiter um-(s. F i g. 3) vorgesehen. Das Schaltrad ist auf der laufenden Nockenscheibe 96 gegen den Zahn 91 der Arbeitsspindel befestigt, und neben ihm ist ein Zahn- Schaltklinke 90. Hierdurch wird die Schaltklinke bis rad 85 angeordnet, das mit einem Zahnrad 86 kämmt. zum Anschlag geschwenkt (s. F i g. 6), und an-Das letztere ist über eine elektrische Kupplung 87 15 schließend bei Weiterdrehen der Nockenscheibe 96 von einem Drehmagneten 88 angetrieben. bewegt sich der Zahn 99 an dem Klinkenzahn 91

Der vorerwähnte Klinkenarm 77 weist eine Schalt- vorbei und schwenkt diesen und damit auch den

klinke 90 auf, die einen Zahn 91 besitzt und um einen Schaltarm 77 und den Rastarm 78 so weit, daß die

Bolzen 92 schwenkbar ist. Eine Feder 94 versucht Verrastung zwischen dem Rastarm 78 und dem

die Schaltklinke in die in F i g. 5 gezeichnete Stellung 20 Schaltrad 82 aufgehoben wird. Dieser Zustand ist

zu drücken, und die Schwenkbewegung entgegen bereits in der Stellung nach Fig. 7 erreicht. Nun-

dem Uhrzeigersinn wird durch einen Anschlag 95 mehr wird das Schaltrad unter dem Einfluß des

begrenzt. Drehmagneten 88 weitergedreht, und der Zahn 81

Der Klinkenarm 77 wirkt mit einer Nockenscheibe läuft auf den nächsten Nocken 84 des Schaltrades 96 zusammen, die auf der Steuerwelle 97 befestigt 25 82 auf. Hierdurch wird der Klinkenhebel 73 entist und von der Hilfssteuerwelle 43 über ein Ge- sprechend den Figuren im Uhrzeigersinn so weit getriebe 98 angetrieben ist. Auf der Nockenscheibe schwenkt, daß der Klinkenzahn 91 von dem besind im Abstand Nocken 99 verstellbar und fest- treffenden Nocken 99 freikommt. Dadurch kann die stellbar angeordnet, und außerdem weist die Nocken- Klinke 90 unter der Wirkung der Feder 94 ausscheibe ein erhöhtes Kurvenstück 100 und ein da- 30 schwingen (s. F i g. 8) und kommt so sicher vom gegen abgesetztes Kurvenstück 93 auf. Nocken 99 frei, so daß Fehlschaltungen vermieden

Im folgenden soll nun die Wirkungsweise der werden. Der Drehmagnet 88 dreht das Schaltrad und

Schaltvorrichtung des näheren erläutert werden. damit die Arbeitsspindel weiter, bis der Rastenhebel

Bei Drehung der Umsteuerwelle 39 um eine 78 unter der Wirkung der Feder 80 in die nach-

Drittelumdrehung aus einer Arbeitsstellung in die 35 folgende Ausnehmung 83 des Schaltrades 82 ein-

Leerlaufstellung wird in der bereits beschriebenen greifen kann und die Spindel erneut stillsetzt. Nun-

Weise die Verriegelung der beiden Hebel 55 und 56 mehr wird die nächste Bearbeitung vorgenommen,

aufgehoben, und es können nun der Steuerhebel 55, Dieses Schalten des Schaltrades und damit der

die Verbindungsstange 70 und der dreiarmige Schalt- Arbeitsspindel wiederholt sich dann entsprechend

hebel 73 unter der Wirkung der Feder 80 bewegt 40 der Zahl der auf der Nockenscheibe angebrachten

werden. Falls diese Entriegelung zu einem Zeitpunkt Zähne 99.

geschieht, in dem eine Betätigung der Schaltvorrich- Die Kurvenstücke 100 und 93 können auch auf

tung gar nicht beabsichtigt ist, beispielsweise dann, einer getrennten Kurvenscheibe angeordnet sein, auf

wenn die Arbeitsspindel rasch aus einer Links- der ein entsprechendes Ablauf element abläuft,

drehung in eine Rechtsdrehung umgeschaltet werden 45 Wird der Steuerhebel 55, wie bereits oben be-

soll, so ist die Anordnung so getroffen, daß während schrieben, wieder verriegelt, so bewegt sich die Ver-

dieser Arbeitsphase die Schaltklinke 90 mit ihrem bindungsstange 70 gemäß F i g. 2 nach links, wodurch

Zahn 91 auf das Kurvenstück 100 bei Freigabe der sämtliche Teile die in dieser Figur dargestellten Stel-

Entriegelung auftrifft, und die Höhe dieses Kurven- lungen einnehmen, zugleich wird der Schalter 75 ge-

stückes 100 ist derart, daß lediglich eine kurze Dreh- 50 öffnet und damit die elektrische Kupplung 87

bewegung des Schalthebels 73 im Uhrzeigersinn ge- gelöst.

maß F i g. 2 möglich ist. Damit wird die ganze Schalt- In Fig. 10 und 11 ist das in F i g. 1 dargestellte

vorrichtung gar nicht in Tätigkeit gesetzt. Werkstück größer dargestellt, und es ist erkennbar,

Wird nun eine Umschaltung in die Leerlauf- daß an das Werkstück zwei Flächen 21 angefräst

stellung, wie vorbeschrieben, dann vorgenommen, 55 werden. Ferner ist noch ein Querloch 102 vorgesehen,

wenn das Kurvenstück 100 an der Schaltklinke 90 das mit Hilfe eines Querbohrers 103 durchbohrt

bereits vorbeigegangen ist und dem Kurvenstück 93 werden kann.

gegenüberliegt (vgl. F i g. 5), so kann sich der Schalt- Bei dem Werkstück 105 nach F i g. 12 und 13 hebel 73 unter der Wirkung der Feder 80 im Uhr- werden mit Hilfe eines strichpunktiert eingezeichnezeigersinn ein kleines Stück weiterschwenken und 60 ten Fräsers 106 zwei Zylinderteilflächen 107 annimmt dabei die Verbindungsstange 70 und den gefräst.

Steuerhebel 55 mit, der ja, wie bereits erwähnt, ent- Das Werkstück 110 nach F i g. 14 und 15 zeigt in

riegelt ist. Durch diese kurze Längsbewegung der Fig. 14 vier außermittige Löcher 111, die gemäß

Stange70 wird über die Knagge74 der Schalter75 Fig. 15 noch mit Gewinde versehen sind. Auch hier

und damit auch die Kupplung 87 eingeschaltet, so 65 wird zur Bearbeitung die Arbeitsspindel stillgesetzt,

daß der Drehmagnet sein Drehmoment auf das Zahn- Zum Schluß sei darauf hingewiesen, daß die Er-

rad 86 und über das mit diesem kämmende Zahnrad findung ohne weiteres auch bei Anordnung nur einer

85 auf die Rastenscheibe 82 und damit auf die Kupplung, beispielsweise 27, 31, verwendet werden

kann. Es ist dann lediglich notwendig, die Kurve der Umsteuerwelle entsprechend zu ändern.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Abbremsen und Verrasten einer Arbeitsspindel an automatischen Drehbänken in bestimmten Stellungen mit einer Bremsvorrichtung, die über einen Motor im Schleichgang antreibbar und mit der vom Hauptantrieb abgekuppelten Arbeitsspindel über eine Kupplung kuppelbar ist, und mit einer Rastvorrichtung, die mit einem Rastelement in eine Rast der Arbeitsspindel bei Ankunft derselben in der vorbestimmten Stellung einfällt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung ein Drehmagnet (88) ist und die Rastvorrichtung eine Rastscheibe (82) mit einer Mehrzahl von Rasten (83) aufweist, in die das Rastelement (73,81) nacheinander einfallen kann.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ao kennzeichnet, daß die Drehrichtung des Drehmagneten der Drehrichtung der auslaufenden Spindel entgegengesetzt ist.

3. Einrichtung, nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Nockenscheibe, die von der Steuerwelle der as Drehbank angetrieben ist und mit einem schwenkbaren Schalthebel zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement ein schwenkbarer Rasthebel (78) ist, der mit dem Schalthebel (77) fest verbunden ist, wobei beide Hebel um eine gemeinsame Achse (71) schwenkbar sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3 mit einer Umsteuervorrichtung für die Drehrichtung der Spindel, die über einen Steuerhebel auf den Schalthebel wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einschalten des Drehmagneten (88) ein elektrischer Schalter (75) vorgesehen ist, der durch den Steuerhebel bei Erreichen der Leerlaufstellung der Arbeitsspindel einschaltbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4 mit einer Schaltvorrichtung, die über den Steuerhebel freigebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung über eine Verbindungsstange (70) mit dem Schalthebel verbunden ist, wobei der elektrische Schalter (75) über die Verbindungsstange schaltbar ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schalter (75) kurz vor dem Einrasten der Rastelemente (73, 81) einschaltbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 736 212, 831 475;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 010 798.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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