DE2754483A1

DE2754483A1 - Vorrichtung zum herstellen von wickelrohren

Info

Publication number: DE2754483A1
Application number: DE19772754483
Authority: DE
Inventors: Emil Siegwart
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-12-23
Filing date: 1977-12-07
Publication date: 1978-06-29
Also published as: CH625723A5; NL182454C; DE2754483C2; FR2374976A1; IT1091527B; SE7714668L; GB1557523A; DE2760262C1; FR2374976B1; NL7714185A

Description

Emil Siegwart in Sulzbach-Neuweiler Bundesrepublik Deutschland

Vorrichtung zum Herstellen von Wickelrohren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Rohren durch schraubenlinienformiges Aufwickeln eines vorzugsweise gewellten Bandes, insbesondere Blechbandes, mit einer Wickeleinrichtung mit zwei an der Einlaufstelle des Bandes angeordneten, an den beiden Breitseiten des Bandes angreifenden, die gegenseitige Verbindung der im Rohr benachbarten Bandwickel bewirkenden Verbindungsrollen und mit einer zum kreiförmgien Herumführen des Bandes zur Bildung eines Bandwickels eingerichtete Einrichtung.

Eine Vorrichtung der vorgenannten Gattung ist bereits bekannt (DT-OS 2 453 876). Bei ihr wird die Einrichtung zum kreisförmigen Herumwinden des Bandes zu einem Bandwickelt aus am Außenumfang des herzustellenden Bandwickels zu dessen Führung angeordneten Stützrollen gebildet, die zueinander achsparallel frei drehbar an einem Träger angeordnet sind.Um unterschiedliche

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Banddicken ausgleichen zu können, können die Stützrollen in Bezug auf ihre kreisförmige Anordnung radial an dem Träger verstellbar sein.

Es hat sich herausgestellt, daß mit den bekannten Vorrichtungen aufgrund unterschiedlicher oder wechselnder Qualität des Bandes, insbesondere unterschiedlicher oder wechselnder Dicke oder Biegesteifigkeit nicht immer Rohre mit genau dem gewünschten Rohrdurchmesser erzeugt werden können. Da innerhalb ein und desselben Bandes auch Qualitätsunterschiede unvermeidlich sind, haben die mit den bekannten Vorrichtungen hergestellten Rohre von Wickel zu Wickel vielfach auch ungleichmäßigen Durchmesser.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung baulich möglichst einfache Maßnahmen zu treffen, mit welchen Rohre in genau dem gewünschten gleichbleibenden Durchmesser hergestellt werden können. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Umfangsgeschwindigkeit der einen Verbindungsrolle gegenüber der anderen Verbindungsrolle veränderbar ist. Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die an der Innenseite des herzustellenden Bandwickels bzw. Rohres angeordnete Verbindungsrolle in ihrer Drehzahl veränderbar und die an der Außenseite dieses Wickels bzw. Rohres befindliche Verbindungsrolle mit konstanter Drehzahl antreibbar.

Durch entsprechende Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit der Verbindungsrollen untereinander kann erreicht werden, daß bei einer sich infolge sich verändernder Bandqualität abzeichnenden Vergrößerung des Wickeldurchmessers entgegengewirkt werden kann. Dies geschieht dadurch, daß beispielsweise die an der Seite des Bandwickels befindliche Verbindungsrolle größere Umfangsgeschwindigkeit erhält als die andere Verbindungsrolle, wodurch der auf den in die Wickeleinrichtung einlaufenden Bandstreifen sich auflegende Bandwickel größere Vorschubgeschwindigkeit erhält als der einlaufende Bandstreifen,

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was zu einer Reduzierung des Wickeldurchmessers führt. Bei einer sich abzeichnenden Verkleinerung des Wickeldurchmessers wird dagegen umgekehrt, die auf der Seite des Wickeldurchmessers an der Einlaufstelle des Bandes in die Wickeleinrichtung befindliche Verbindungsrolle in ihrer Umfangsgeschwindigkeit herabgesetzt, wodurch die Vorschubgeschwindigkeit des auf den Bandstreifen auflaufenden Bandwickels geringer wird, so daß sich der Wickeldurchmesser vergrößert.

Um die Umfangsgeschwindigkeit der Verbindungsrollen in solcher Weise steuern zu können, daß unerwünschten Veränderungen des jeweiligen Wickeldurchmessers entgegengewirkt wird, können Kontaktfühler am Umfang des herzustellenden Bandwickels vorgesehen sein, die mit einer Einrichtung zur Veränderung der Drehzahl eines oder beider Verbindungsrollen gekoppelt sind. Diese Kontaktfühler können an der Außenseite oder an der Außen- und Innenseite des Bandwickels vorgesehen sein. Bei einer sich abzeichnenden Vergrößerung des Wickeldurchmessers wird auf einem z.B. am Außenumfang des Bandwickels angeordneten Kontaktfühler durch den Bandwickel ein Druck ausgeübt, wodurch der Kontaktfühler den Antrieb der Verbindungsrollen derart steuert, daß der sich abzeichnenden Durchmesservergrößerung entgegengewirkt wird. Wenn, wie bekannt, die Wickeleinrichtung am Umfang des Bandwickels angeordnete Führungsrollen zur Bandführung besitzt, können beispielsweise eine oder mehrere dieser Führungsrollen als Kontaktfühler ausgebildet sein.

Unter bestimmten Umständen kann es auch zweckmäßig sein, daß neben der veränderbaren Umfangsgeschwindigkeit noch eine andauernde unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit der Verbindungsrollen vorhanden ist. Dies kann nicht nur durch unterschiedliche Drehzahl, sondern auch durch unterschiedlichen bzw. veränderbaren Rollendurchmesser erzielt werden. Dieser unterschiedliche oder veränderbare Rollendurchmesser kann mit einer Drehzahländerung der Verbindungsrollen gekoppelt sein oder nicht. Wenn beispielsweise die Herstellung

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von in Achsrichtung konischen Wickelrohren beabsichtigt ist, kann ein gleichbleibendes Verhältnis einer unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeit der beiden Verbindungsrollen erwünscht sein, so daß es also nicht auf eine ständige Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit ankommt.

Im folgenden sind anhand der Zeichnung besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben:

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht;

Fig. 2 zeigt diesesAusführungsbeispiel in Draufsicht von oben;

Fig. 3 veranschaulicht einen senkrechten Querschnitt durch dieses Ausführungsbeispiel im Bereich der Achsen der Verbindungsrollen;

Fig. 4 zeigt einen Axialschnitt durch die Achsen der Verbindungsrollen einer anderen Ausführung;

Fig. 5 ist eine Seitenansicht der bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 in der einen Verbindungsrolle vorgesehenen frei drehbaren Scheibe.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung läuft das zu einem Rohr zu wickelnde mit einer Querwellung versehene Band 1 geradlinig zwischen Rollen von Rollenpaaren 2, 3, 4 hindurch. Beim Durchlaufen durch die Rollenpaare 2, 3, 4 erhält das geführte Band eine Querwellung, worauf es einem Rollenpaar 5, 6 zuläuft, deren Rollen zu den Rollen der Rollenpaare 2, 3, 4 achsparallel angeordnet sind. Die Rollen 5,6 befinden sich am Einlauf in eine Rohrwickeleinrichtung 7, welche eine Trägerplatte 8 hat, an der eine Anzahl von Stützrollen 9 auf einem Kreis liegend angeordnet sind. Das Band 1 läuft nach seinem Durchtritt durch das Rollenpaar 5, 6 an den Stützrollen vorbei, wobei es an diesen Rollen abgestützt

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und zu einem kreisförmigen V/ickel gebogen wird. Das eigentliche Biegen des Bandes 1 erfolgt dabei schon unmittelbar nach Verlassen des Rollenpaares 5,6 mit Hilfe einer Biegerolle 11, die ebenfalls an der Trägerplatte 8 achsparallel zu den Stützrollen 9. angeordnet ist.

Da das Band 1 zur Herstellung des gewünschten Rohres 13 Schraubenlinienförmig gewickelt werden muß, ist die Trägerplatte 8 um eine zur Ebene des zulaufenden Bandes 1 senkrechte Achse 12 verschwenkbar. Damit kann die Trägerplatte 8 gegenüber der Achse des zulaufenden Bandes 1 derart schräg gestellt werden, wie es die Steigung der schraubenlinieförmigen Bandwickel des herzustellenden Rohres erfordert. Da die Biegerolle und die Stützrollen 9 unschwenkbar, jedoch um ihre' Achse frei drehbar, an der Trägerplatte 8 befestigt sind, werden sie beim Schwenken der Trägerplatte entsprechend mitverschwenkt, wie dies aus Fig. 2 zu ersehen ist. Sie können sich somit der Steigung der Bandwickel des herzustellenden Rohres anpassen.

Nach Bildung eines vollständigen Wickels 10 gelangt dieser wieder zwischen die Rollen 5, 6 des am Eingang der Wickelvorrichtung befindlichen Verbindungsrollenpaares 5, 6 wobei sich die Wellen des Bandwickels 10 in die Wellen des zulaufenden Bandes 1 einlegen, und zwar derart, daß der Bandwickel um das gewünschte Maß der Wickelsteigung gegenüber dem zulaufenden Band 1 in Wickelrichtung des herzustellenden Rohres 13 seitlich versetzt ist. · ■·

Die sich senkrecht über den beiden Verbindungsrollen 5, 6 befindende Stützrolle 9 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Schaltrolle ausgebildet. Wenn sich aufgrund der Materialeigenschaften des Bandes 1 bei dessen Herumwickeln in der Rohrwicke!einrichtung (7) eine Vergrößerung des Wickeldurchmessers über den gewünschten Rohrdurchmesser hinaus abzeichnet, übt der Bandwickel 1O auf die Schaltrolle 9 einen erhöhten Preßdruck aus. Dieser erhöhte. Preßdruck wird mittels der Schaltrolle 9 dazu verwendet, die Drehzahl der an der Innenseite des Bandwickels befindlichen Verbindungsrolle 5 zu erhöhen. Zu diesem Zweck besitzen die beiden Verbindungsrollen 5, 6 jeweils

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einen eigenen Antrieb 14, 15, wobei zumindest derjenige für die Verbindungsrolle 5 so beschaffen ist, daß mit ihm die Umfangsgeschwindigkeit dieser Rolle verändert werden kann.

Durch die von der Schaltrolle 9 bewirkte Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit der inneren Verbindungsrolle 5 wird die Vorschubgeschwindigkeit des sich auf das in die Wickelvorrichtung 7 einlaufende Band 1 auflegenden Wickels 10 gegenüber derjenigen des letzteren vergrößert, was zu einer Reduzierung des Durchmessers des die beiden Verbindungsrollen 5, 6 durchlaufenden Bandwickels führt. Zeichnet sich dagegen eine Verkleinerung des Bandwickels 10 ab, wird der von diesem auf die Schaltrolle 9 ausgeübte Preßdruck verkleinert. Sobald die Schaltrolle dies registriert,gibt sie einen Schaltkontakt an den Antrieb (14) der Verbindungsrolle 5 der "Gestalt, daß dieser Antrieb die Umfangsgeschwindigkeit der genannten Verbindungsrolle verringert. Hierdurch wird die Vorschubgeschwindigkeit des auf den in die Wickeleinrichtung 7 einlaufenden Bandes 1 auflaufenden Bandwickels 10 gegenüber derjenigen des einlaufenden Bandes verringert, was zu einer Durchmesservergrößerung des die beiden Verbindungsrollen 5, 6 durchlaufenden Bandwikkels führt. Es ist auch möglich, für diesen Schaltvorgang eine eigene Schaltrolle an der Innenseite des Bandwickels 10 vorzusehen, die beispielsweise der vorgenannten an der Außenseite des Bandwickels befindlichen Schaltrolle 9 gegenüberliegt.

Mit dieser Steuerung der Umfangsgeschwindigkeit der inneren Verbindungsrolle kann auch bei ungleichmäßigem Material bzw. wechselnden Eigenschaften des Bandes 1 ein Rohr mit exakt gleichbleibendem Durchmesser in genau der gewünschten Rohrweite gewickelt werden. Die geschilderte Konstruktionsweise ermöglicht auch die Herstellung von Wickelrohren mit gleichem Durchmesser, auch wenn für diese nicht jeweils die gleiche Bandqualität und Banddicke verwendet wird.

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Selbstverständlich ist es grundsätzlich möglich, die Konstanthaltung des Durchmessers der Bandwickel auch oder allein durch Steuerung der Umfangsgeschwindigkeit der äußeren Verbindungsrolle 6 zu bewerkstelligen, wenn mit dieser Steuerung die Vorschubgeschwindigkeit des gesamten in die Wickeleinrichtung 7 einlaufenden Bandes gesteuert werden kann.

Durch entsprechende Steuerung der Umfangsgeschwindigkeit der Verbindungsrollen 5, 6 ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch möglich, konische Rohre herzustellen, d.h. Rohre, die einen in Achsrichtung sich vergrößernden oder verkleinernden Durchmesser haben. In diesem Falle bedarf es lediglich einer entsprechenden Einstellung der Schaltrollen.

Anstelle von frei mit dem Bandwickel 10 umlaufenden Schaltrollen können auch andere Schältkontakte vorgesehen sein.

Da sich der in der Wickelvorrichtung bildende Bandwickel nach seiner Fertigstellung nur im in Fig. 3 rechten Bereich des Axialschnittes der Verbindungsrollen 5, 6 zwischen diese einlegt, liegen nur in diesem Rollenbereich zwei Bandlagen übereinander, während sich in dem in Fig. 3 linken Rollenbereich nur das ankömmende noch ungewickelte Band 1 zwischen den Rollen befindet. Damit besteht in diesem Rollenbereich zwischen dem Band und der Verbindungsrolle 5 ein Spiel, so daß durch die unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Verbindungsrollen 5, 6 keine nennenswerten Reibungen auf das Band ausgeübt werden. Es kann jedoch zweckmäßig sein, wie bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die Verbindungsrollen 5 aus zwei axial hintereinanderliegenden Teilen 22, 23 auszubilden, von welchen nur das äußere Rollenteil 22 auf der Rollenwelle 16 undrehbar, beispielsweise mittels eines Keils 17 befestigt ist, während der andere Rollenteil 23 drehbar auf der Welle 16 sitzt. Die untere Rolle 6 kann dagegen zur Gänze undrehbar auf ihrer Welle 18 befestigt sein.

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Wenn die untere Rolle jedoch, wie bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, ebenfalls aus zwei axial hintereinanderliegenden Teilen 19, 20 besteht, können diese beiden Teile gemeinsam beispielsweise durch einen Keil 21 drehfest auf ihrer Welle 18 befestigt sein. Es ist aber auch möglich, einen dieser beiden Rollenteile, z.B. den Rollenteil 20, frei drehbar und nur den anderen Rollenteil, z.B. den Rollenteil 19, drehfest auf der Welle 18 zu lagern. Bei einem Wickelrohr müssen in der Regel Maßnahmen getroffen werden, die jeweils aufeinanderfolgenden Bandwickel in ihren überlappenden Bereichen aneinander zu befestigen. Hierzu können die im Uberlappungsbereich ineinanderliegenden Wellen zweier benachbarter Bandwickel über ihren gesamten Umfang oder nur an bestimmten ümfangsstellen in ihrem Scheitel um ein gewisses Maß der Wellenhöhe niedergedrückt sein, wobei sich gleichzeitig eine Verbreiterung der Wellenberge und damit ein Verhaken der ineinanderliegenden Wellen ergibt. Hierdurch kann ein Auseinandergleiten und damit ein Voneinanderlösen der überlappenden Bereiche der Bandwickel voneinander verhindert werden.

Bei dem in Fig. 4 und 5 dargestellten Beispiel erfolgt diese Verhakung dadurch, daß die in der Zeichnung obere Verbindungsrolle 5 eine um die Rollenachse frei drehbare kreisrunde Scheibe 25 aufweist, welche stellenweise größeren Durchmesser hat als der Grund 26 der Rillen 24 in der Verbindungsrolle, in welche sich die Wellen des zu wickelnden Bandes einlegen. Die Scheibe ist in mit Hilfe eines Kugel- oder Gleitlagers 28 leicht drehbar einem sich über den gesamten Umfang der Verbindungsrolle erstreckenden Ringspalt 27 gelagert. In axialer Richtung befindet sich die Scheibe an der Stelle eines Rillengrundes 26, ragt jedoch mit über ihren Umfang 33 verteilt angeordneten Nocken 29 radial über den Durchmesser des Rillengrundes hinaus. Die gegenüberliegende Verbindungsrolle 6 besitzt ebenfalls sich über den gesamten Rollenumfang erstreckende Rillen, die jedoch

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den zwichen den Rillen befindlichen Rippen 41 der Verbindungsrollen 5 gegenüberliegen. Zwischen die Umfangsrillen 24 der Verbindungsrollen 5 und 6 legen sich der ankommende Bandstreifen 1 sowie der auf diesem nach einmalii
auflegende erste Bandwickel 10 ein.

1 sowie der auf diesem nach einmaligem Herumführen um 360 sich

Die der frei drehbaren Scheibe 25 gegenüberliegende Rippe 30 der Rolle 6 hat einen Außendurchmesser, der kleiner als derjenige der Scheitel 32 der übrigen Rippen 31 dieser Rolle ist. Die Nocken 29 der Scheibe 25 führen zusammen mit der Rippe 30 zu einem stellenweisen radialen Niederdrücken des Scheitels der Welle des ankommenden Bandstreifens 1 und der sich in diese einlegenden Welle des einmal herumgeführten Bandwickels 10. Hierbei werden die Scheitel der ineinanderliegenden Wellen derart verbreitert, daß sich ein etwa druckknopf- bzw. schwalbenschwanzförmiger Wellenquerschnitt ergibt. Dieser Querschnitt führt zu einer solchen Verhakung der ineinanderliegenden Wellen, daß ein unerwünschtes Voneinanderlösen benachbarter Bandwickel auch bei starker Rohrbiegung unmöglich ist.

Da die Verhakung der ineinanderliegenden Wellen zweier benachbarter Bandwickel erst nach Vollendung der Formung des bei der Rohrwicklung nachfolgenden Bandwickels erfolgen kann, um die erfindungemäße Korrektur des Wickeldurchmessers noch zu ermöglichen, muß sich die zur Scheiben 25 frei und unabhängig von der Verbindungsrolle 5 drehen können.

Anstelle von Nocken 29 kann die Scheibe 25 auch spitze Zähne oder Stacheln haben, welche die sich überlagernden Bandwickel perforieren und damit ebenfalls verklammern. In diesem Falle muß die äußere Verbindungsrolle 6 im Bereich der spitzen Zähne der inneren Verbindungsrolle 5 entsprechend tiefe Rillen haben, um die Zähne der Stachelscheibe aufnehmen zu können. Diese Ausbildung ermöglicht eine feste Verbindung benachbarter, sich teilweise überlagernder Bandwickel auch dann, wenn das Band nicht gewellt ist.

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Claims

Patentanspruch Vorrichtung zum Herstellen von Rohren durch schraubenlinienförmiges Aufwickeln eines vorzugsweise gewellten Bandes, insbesondere Blechbandes, mit einer Wickeleinrichtung mit zwei an der Einlaufstelle des Bandes angeordneten, an den beiden Breitseiten des Bandes angreifenden, die gegenseitige Verbindung der im Rohr benachbarten Bandwickel bewirkenden Verbindungsrollen und mit einer zum kreisförmigen Herumführen des Bandes zur Bildung eines Bandwickels eingerichteten Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der einen Verbindungsrolle (5 oder 6) gegenüber derjenigen der anderen Verbindungsrolle veränderbar ist. Unteransprüche

1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet , daß die an der Innenseite des herzustellenden Bandwickels (10) bzw. Rohres (13) angeordnete Verbindungsrolle (5) in ihrer Drehzahl veränderbar ist und daß die an der Außenseite dieses Wickels bzw. Rohres befindliche Verbindungsrolle (6) mit konstanter Drehzahl antreibbar ist.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet , daß am Umfang des herzustellenden Bandwickels ein Kontaktfühler angeordnet ist, der mit einer Einrichtung zur Veränderung der Drehzahl eines oder beider Verbindungsrollen (5, 6) gekoppelt ist.

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3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Kontaktfühler von einer frei umlaufenden Rolle (9) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktrolle (9) von einer Führungsrolle für den Bandwickel (10) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest die an der Innenseite des Bandwickels (10) befindliche Verbindungsrolle

(5) aus zwei axial hintereinander auf einer gemeinsamen Welle (16) sitzenden Rollenteilen (22, 23) besteht, von welchen der eine Rollenteil (23) frei drehbar auf der Welle (16) sitzt.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch, bei welcher die Verbindungsrollen sich über den gesamten Rollenumfang erstreckende Rillen zum Einlegen der Bandwellen haben, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens einer der Verbindungsrollen (5, 6) eine gegenüber dieser um die Rollenachse frei drehbare kreisrunde Scheibe (25) zugeordnet ist, welche mindestens stellenweise größeren Durchmesser als der Rillengrund (26) der Verbindungsrolle , jedoch kleineren Durchmesser als der Scheitel (32) der zwischen den Rillen

(24) am Rollenumfang befindlichen Rippen (31) hat.

7. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die frei drehbare Scheibe

(25) in einem sich über den gesamten Umfang der Verbindungsrolle erstreckenden Ringspalt (27) der Verbindungsrolle angeordnet ist.

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8. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die frei drehbare Scheibe (25) in dem Ringspalt (27) der Verbindungsrolle auf Gleit- oder Roll-Lagern (28) drehbar gelagert ist.

9. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß sich der Außenumfang der frei drehbaren Scheibe in axialer Richtung im Bereich des Grundes (26) von mindestens einer Umfangsrille (24) der Verbindungsrolle erstreckt.

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