DE3629297A1 - SINGLE WHEEL DRIVE BY MEANS OF A CONNECTING SHAFT - Google Patents
SINGLE WHEEL DRIVE BY MEANS OF A CONNECTING SHAFTInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Einzelradantrieb mittels einer Verbindungswelle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a single wheel drive by means of a Connecting shaft according to the preamble of claim 1.
Aus der PCT/EP 84/00412 bzw. DE-OS 34 46 271 sind Einzelradantriebe bekannt, bei welchen die Verbindungswellen zwischen Verteilergetriebe und Radgetriebe trotz eines an sich sehr kurzen Abstandes durch Integrierung von Wellengelenken in das jeweilige an- bzw. abtreibende Getriebe sowohl eine ausreichende Durchfederung als auch eine größere wirksame Länge aufweisen, so daß sich nur relativ kleine Gelenkwinkel als nötig erweisen. Damit ergeben sich sowohl Vorteile bei der Durchfederung als auch insbesondere zum Schutz der Gelenke gegen Beschädigung bzw. Verschleiß, weil sich die funktionell begrenzten Aktionswinkel der Gelenke auf diese Weise vorteilhafter ausnutzen lassen.PCT / EP 84/00412 and DE-OS 34 46 271 are independent wheel drives known in which the connecting shafts between transfer case and wheel gear despite a very short one Distance by integrating universal joints into the respective driving or driving gears both sufficient deflection as well as have a longer effective length, so that only relatively small joint angles prove necessary. With it result advantages both in the deflection and in particular to protect the joints against damage or wear, because the functionally limited action angle of the joints this way can be used more advantageously.
Unbefriedigende Verhältnisse ergeben sich mit den auf diese Weise erreichbaren Aktionswinkel jedoch dann immer noch, wenn aus baulichen Gründen größere Knickwinkel der Verbindungswellen vorgegeben werden müssen als sie die einsetzbaren Gelenke ertragen oder wenn der Getriebeabstand A klein bleiben muß. Dies kann auch beispielsweise eintreten, wenn bei großen Rädern mit tiefliegenden Kardanwellen oder kleinen Rädern mit hochliegenden Kardanwellen, oder aber bei größerem Seitenversatz von Verteiler- und Radgetriebe schon im Stillstand des Fahrzeuges ein größerer Permanent-Winkel vom Gelenk mit aufzunehmen ist. Für die Abfederung von ständig wechselnden Fahrtstößen wird weiterer Bedarf bezüglich eines noch größeren Gelenkwinkels akut.However, unsatisfactory conditions still arise with the action angles that can be achieved in this way if, for structural reasons, larger articulation angles of the connecting shafts must be specified than the joints that can be used or if the gear spacing A must remain small. This can also occur, for example, if large wheels with low-lying cardan shafts or small wheels with high-lying cardan shafts, or if there is a larger lateral offset of distributor and wheel gears, a larger permanent angle of the joint must also be included when the vehicle is at a standstill. For the cushioning of constantly changing impulses, further demand for an even larger joint angle becomes acute.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Einzelradantrieb mit Verbindungswelle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 aufzuzeigen, mit welchem auch dann noch möglichst große Aktionswinkel in den Gelenken zugelassen werden können, wenn zwischen den Getriebemittelpunkten der miteinander durch die Verbindungswelle in Eingriff stehenden Getriebe bereits ein größerer Permanent-Winkel, z. B. infolge eines größeren Mittenversatzes, vorliegt. The object of the invention is a single wheel drive with connecting shaft according to the preamble of claim 1 to show which one is as large as possible Action angles in the joints can be allowed if between the transmission centers of each other through the connecting shaft already engaged gearbox a larger one Permanent angle, e.g. B. due to a larger center offset, is present.
Die Lösung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 insbesondere dadurch erreicht, daß eine Anordnung von Doppelgelenken geschaffen wird, deren auf dem äußeren Wellenende angeordnete Einzelgelenke den Permanent-Winkel zugeordnet bekommen, während die innengelegenen Gelenke jeweils einen freien Aktionswinkel zu bestreichen erlauben. Dazu wird das jeweils auf dem äußeren Wellenende angeordnete Gelenk mit einer Zwischenwelle schräg gelagert, die einerseits mit einem Verteiler- bzw. Radkopfgetriebe in Verbindung steht und andererseits in dem jeweiligen Getriebegehäuse nochmals in einem Anbaugehäuselager schwenkbeweglich geführt ist. Damit addieren sich im Bedarfsfalle die Winkel zur jeweiligen Seite.The solution is with the characterizing features of claim 1 achieved in particular in that an arrangement of Double joints are created, which on the outer shaft end arranged individual joints get assigned the permanent angle, while the internal joints each have a free angle of action allow to brush. To do this, each time the outer shaft end arranged joint with an intermediate shaft diagonally mounted, on the one hand with a distributor or wheel head gear communicates and on the other hand in the respective Gear housing can be swiveled again in an add-on housing bearing is led. This adds up if necessary Angle to each side.
Aus den Gelenken der jeweils äußeren Wellenenden, welche (auf aus dem oben bezeichneten Stand der Technik an sich bekannte Weise) nächstmöglich zum Zentrum des jeweiligen Getriebes angeordnet sind, werden erfindungsgemäß jeweils nur ganz kurze, aber in diesen äußeren Gelenken und mit dem höchstzulässigen Permanentwinkel aus der Senkrechten schräg angesetzte Zwischenwellen in Richtung der eigentlichen Verbindungswelle herausgeführt. Der Permanent-Winkel kommt dabei dadurch zustande, daß diese Zwischenwelle in einem Anbaugehäuse oder Gehäusedeckel zum jeweiligen Getriebe bereits schräg unter einem so großen Winkel in einem Zwischenwellenlager geführt ist, wie ihn das am äußeren Wellenende angeordnete Gelenk gerade noch ohne Überbeanspruchung im Dauerbetrieb gut erträgt.From the joints of the respective outer shaft ends, which (on per se known from the prior art referred to above Way) arranged as close as possible to the center of the respective transmission are only very short, but according to the invention in these outer joints and with the maximum permissible permanent angle intermediate shafts set at an angle from the vertical led out in the direction of the actual connecting shaft. The Permanent angle comes about because this intermediate shaft in an add-on housing or housing cover for each Gearbox already slanted at such a large angle an intermediate shaft bearing, as it is on the outside Shaft end arranged just barely without overstressing endured well in continuous operation.
Das verbindungswellenseitige Gegenende der entsprechend schräg geführten Zwischenwelle mündet sodann jeweils in ein in dem betreffenden Anbaugehäuse bzw. Gehäusedeckel integriertes inneres Einzelgelenk, in dessen Kugelführungsprofil die eigentliche Verbindungswelle begrenzt schwenkbeweglich und beliebig drehbar, bei Bedarf sogar längsbeweglich geführt ist.The connection shaft-side opposite end of the correspondingly oblique guided intermediate shaft then opens into one in the respective Add-on housing or housing cover integrated interior Single joint, in its ball bearing profile the actual connecting shaft limited swiveling and freely rotatable, at Need is even guided longitudinally.
Durch die addierende Ausnutzung von zwei derart kurz bauenden Doppelgelenken auf jeder Seite der Verbindungswelle bietet sich die Möglichkeit, einen praktisch doppelt so großen Mittenversatz der beiden Getriebe zuzulassen, wie er mit der bisher bekannten Anordnung möglich war, ohne daß das übertragbare Drehmoment bzw. die Lebensdauer erheblich beeinträchtigt wird. Der Mittenversatz kann dabei sowohl durch Höhen- als auch Seitenunterschiede entstanden sein.By using two of such short construction There are double joints on each side of the connecting shaft the possibility of a center offset that is practically twice as large of the two gears, as it is known with the previously Arrangement was possible without the transferable torque or the service life is significantly impaired. The center offset can be caused by differences in height as well as side be.
Dabei ist fertigungstechnisch von besonderem Vorteil, daß die Gehäuse der Getriebe für solche Steilwinkel-Gelenkanordnungen keine Sonderausführung erfordern, sondern daß das Anbaugehäuse bzw. der spezielle Gehäusedeckel mit der jeweiligen Zwischenwelle und dem inneren Zusatzgelenk bei geringeren Mittenversatz aufweisenden Gelenkverhältnissen auf einfache Weise auch nachgerüstet werden können, wenn lediglich entsprechende Befestigungspunkte vorgesehen werden.It is particularly advantageous in terms of production technology that the housing the transmission for such steep angle joint arrangements none Require special design, but that the attachment housing or the special housing cover with the respective intermediate shaft and inner additional joint with less center misalignment Joint relationships can also be easily retrofitted can, if only appropriate attachment points are provided will.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.Further details of the invention can be found in Draw drawings shown embodiment.
Fig. 1 zeigt ein Anordnungsschema, Fig. 1 shows an arrangement diagram
Fig. 2 zeigt die Gelenkanordnung beim Verteilergetriebe, Fig. 2 shows the hinge assembly at the transfer case,
Fig. 3 zeigt die Gelenkanordnung beim Radgetriebe. Fig. 3 shows the joint arrangement in the wheel transmission.
In Fig. 1 wird von einem mit der Bodenfreiheit B über der Fahrbahn 1 angeordneten Verteilergetriebe 2 eine Verbindungswelle 3 zu einem Radgetriebe 4 angetrieben, das um einen Abstand A entfernt angeordnet ist.In Fig. 1 a connecting shaft 3 is driven to a wheel gear of a 4 with the ride height B above the road 1 arranged transfer case 2, which is arranged by a distance A.
Die Achse 7 des Verteilergetriebes 2 hat dabei einen Mittenversatz Δ H zum Radgetriebe 4, welcher bei gegebenem Mittenabstand A durch die Größe der jeweiligen Auslenkwinkel α, β von den Gelenken 5 A, B, C, D an den An- bzw. Abtriebsrädern 6 der jeweiligen Getriebe 2 bzw. 4 bestimmt ist. Ein besonders großer Auslenkwinkel α+β, der auch einen großen Mittenversatz Δ H erlaubt, wird erfindungsgemäß erreicht, indem jeweils zwei Einzelgelenke 5 A + B und 5 C + D dichtestmöglich beieinander und so nahe wie möglich beim Zentrum der jeweiligen Getriebe 2 bzw. 4 vorgesehen werden welche durch eine kurze Zwischenwelle 3 A bzw. 3 B miteinander verbunden sind. Die Zwischenwellen 3 A und 3 B sind in einem Anbaugehäuse oder -deckel 8 A bzw. B unter einem für das jeweilige Gelenkprinzip eben noch zulässigen Auslenkungswinkel durch ein separates, zur Horizontalachse 7 schräg gestelltes Zwischenwellenlager 9 geführt.The axis 7 of the transfer case 2 has thereby a center offset Δ H to the wheel gear 4 which α by the size of the respective deflection angle for a given center distance A, β of the joints 5 A, B, C, D to the driving and driven wheels 6 respective gear 2 or 4 is determined. A particularly large deflection angle α + β, which also allows a large center offset Δ H, is inventively achieved by two single joints 5 A + B and 5 C + D densest possible to each other and as close as possible to the center of the respective gears 2 and 4, respectively are provided which are connected to each other by a short intermediate shaft 3 A or 3 B. The intermediate shafts 3 A and 3 B are guided in an add-on housing or cover 8 A or B at a deflection angle which is just permissible for the respective joint principle through a separate intermediate shaft bearing 9 which is inclined to the horizontal axis 7 .
In Fig. 2 ist eine Ausgestaltung des auf dem vorderen Ende der Verbindungswelle 3 und an dem Verteilergetriebe 2 anschließenden Gelenkes 5 A + B auf einer kurzen Zwischenwelle 3 A dargestellt. Von der die innenverzahnte, äußere Kugelbahn des Gelenkes 5 A enthaltenden Nabe 10 A des Abtriebszahnrades 6, das in diesem Beispiel ein sogenanntes Achskegelrad eines Differentiales ist, wird über Umlauf- bzw. Schwenkkugeln 11 der Korb 12 des Gelenkes 5 A und über diesen auch die mit der Zwischenwelle 3 A drehfeste, außenverzahnte innere Kugelbahn 13 A im Gelenk 5 A mitgenommen bzw. das Drehmoment übertragen. FIG. 2 shows an embodiment of the joint 5 A + B on the front end of the connecting shaft 3 and on the transfer case 2 on a short intermediate shaft 3 A. Of the internally toothed outer ball race of the joint 5 A containing boss 10 A of the output gear 6, which is a differential in this example a so-called axle bevel gear, is circulating or pivot balls 11 of the basket 12 of the joint 5 A and on this, the with the intermediate shaft 3 A rotationally fixed, externally toothed inner ball track 13 A in the joint 5 A or transmit the torque.
Die Zwischenwelle 3 A hat abtriebsseitig in einem am Getriebegehäuse 2 unmittelbar, z. B. per Flansch, angebauten Deckel 8 A noch ein unter dem permanenten Auslenkwinkel α schräg gestelltes Zwischenwellenlager 9, ehe sie sich zu einer weiteren Nabe 10 B mit innenverzahnter, äußerer Kugelbahn erweitert, in welche deren Kugeln 11 eines weiteren Gelenkes 5 B eingreifen, welche über die außenverzahnte, innere Kugelbahn 13 B auf der Verbindungswelle 3 dieselbe in Drehrichtung mitdrehen.The intermediate shaft 3 A has the output side in a on the gear housing 2 directly, for. B. by flange, attached cover 8 A still under the permanent deflection angle α inclined intermediate shaft bearing 9 before it expands to a further hub 10 B with internally toothed, outer ball track, in which the balls 11 of another joint 5 B engage, which Turn the same in the direction of rotation via the externally toothed, inner ball track 13 B on the connecting shaft 3 .
Eine Gelenkausführung mit länglichen Nuten an der Kugellaufbahn ermöglicht bedarfsweise auch die Aufnahme von begrenzten Axialbewegungen der Verbindungswelle 3.A joint design with elongated grooves on the ball raceway also allows, if necessary, the absorption of limited axial movements of the connecting shaft 3 .
In Fig. 3 mündet die Verbindungswelle 3 unter einem gegenüber der Horitzontalachse 7 bezogenen Auslenkwinkel α+β (im Bild von rechts) in das Radgetriebe 4 in einem Gelenk 5 C mit freier Schwenkbeweglichkeit und erforderlichenfalls auch begrenzter Längsbeweglichkeit. In Fig. 3, the connecting shaft 3 opens at an opposite to the deflection angle α related Horitzontalachse 7 + β (in the image from the right) in the wheel gear 4 in a joint 5 C with free pivotability and necessary, limited longitudinal mobility.
Dabei nimmt die auf der Verbindungswelle 3 sitzende außenverzahnte innere Kugelbahn 13 C des Gelenkes 5 C über die Kugeln 11 und dem sie führenden Korb 12 sowie die innenverzahnte äußere Kugelbahn in der Nabe 10 C die kurze Zwischenwelle 3 B beliebig um den Winkel β schwenkbeweglich in Drehrichtung mit. Im Anbaugehäuse 8 B ist für sie ein Zwischenwellenlager 9 vorgesehen, das unter dem Auslenkwinkel α mittels des Gelenkes 5 D permanent schräg gestellt ist gegenüber der Horizontalachse 7 von 4. Um diese Achse 7 läuft gemäß dem Beispiel eine Sonnenradwelle 14 des Radgetriebes 4 um. Diese ist durch ein Sonnenradwellenlager 15 in einem Achsgehäuse 16 abgestützt, das das Gelenk 5 D außen etwa hälftig umfaßt und das Anbaugehäuse 8 B trägt, in welchem das schräg gestellte Zwischenwellenlager 9 befestigt ist. Um die Gelenkmittelpunkte so zentrumsnah wie möglich an die Getriebemitte heranzuführen, ist dabei die eine Hälfte eines entsprechend großen Gehäuselagers 17 etwa radial über dem Gelenk 5 D auf dem Achsgehäuse 16 abgestützt.The internal gear 13 C of the joint 5 C , which is located on the connecting shaft 3 , takes the short intermediate shaft 3 B, which can be pivoted in the direction of rotation in any direction by the angle β, via the balls 11 and the basket 12 which guides it, as well as the internal gear external ball track in the hub 10 C. With. In the extension case 8 B an intermediate shaft bearing 9 is provided for them, the α under the angle of deflection by means of the joint 5 D is set permanently diagonally opposite the horizontal axis 7 of the fourth According to the example, a sun wheel shaft 14 of the wheel gear 4 rotates about this axis 7 . This is supported by a sun gear shaft bearing 15 in an axle housing 16 , which comprises the joint 5 D approximately in half on the outside and carries the attachment housing 8 B , in which the inclined intermediate shaft bearing 9 is fastened. In order to bring the articulation center points so close to the center as possible to the transmission center, while one half is of a correspondingly large housing bearing 17 supported approximately radially over the joint 5 D on the axle housing sixteenth
Der erfindungsgemäße Einzelradantrieb kann sowohl bei höhenmäßigem als auch seitlichem Mittenversatz seine vorteilhafte Anwendung finden und ermöglicht insbesondere auch größere Federwege als mit den bisher bekannten Einzelgelenken.The independent wheel drive according to the invention can be both in terms of height as well as lateral center offset its advantageous application find and, in particular, also allow longer spring travel than with the previously known single joints.
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Bezugszeichen
1 Fahrbahn
2 Verteilergetriebe (z. B. Differential)
3 Verbindungs- bzw. Zwischenwellen (A, B)
4 Radgetriebe (z. B. Planetenradkopf)
5 Gelenke (A, B, C, D) von 3 bzw. 6
6 Abtriebs- bzw. Antriebsrad in 2 bzw. 4
7 Horizontalachse von 2
8 Anbau-Gehäuse bzw. -Deckel (A, B)
9 Zwischenwellenlager (von 3 A bzw. 3 B)
10 Nabe (A, B, C, D) von 3 bzw. 6
11 Kugeln von 5
12 Korb von 5
13 innere Kugelbahn (A, B, C, D) von 5
14 Sonnenradwelle
15 Sonnenradwellenlager
16 Achsegehäuse
17 Gehäuselager
A Abstand axial
B Bodenfreiheit
Δ H Mittenversatz von 5 A und 5 D
α Permanentwickle in 5 A bzw. 5 D
β Aktionswinkel in 5 B bzw. 5 C Reference number 1 lane
2 transfer case (e.g. differential)
3 connecting or intermediate shafts ( A , B )
4 wheel gears (e.g. planetary gear head)
5 joints ( A, B, C, D ) of 3 or 6
6 output or drive wheel in 2 or 4
7 horizontal axis of 2
8 add-on housing or cover ( A, B )
9 intermediate shaft bearings (from 3 A or 3 B )
10 hub ( A, B, C, D ) of 3 or 6
11 balls of 5
12 basket of 5
13 inner ball track ( A, B, C, D ) of 5
14 sun gear shaft
15 sun gear shaft bearings
16 axle housing
17 housing bearings
A distance axially
B ground clearance
Δ H center offset of 5 A and 5 D
α Permanent development in 5 A or 5 D
β action angle in 5 B or 5 C
Claims (2)
- welche über Gelenke (5), die einerseits in einem Verteilergetriebe (2) und andererseits in einem um einen Abstand (A) entfernten Radgetriebe (4) dreh- und schwenkbar angeordnet sind, einen Mittenversatz (H) beider Getriebe (2, 4) zulassen,
- wobei zumindest die inneren Kugellaufbahnen (13) der auf den Enden der Verbindungswelle (20) sitzenden Gelenke (5) in die Nabe (10) eines An- bzw. Abtriebszahnrades (6) zentrumsnah eingeschoben sind, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Gelenke (5) an jedem Ende der Verbindungswelle (3) aus jeweils zwei dicht beieinander angeordneten Einzelgelenken (5 A, 5 B und 5 C, 5 D) bestehen, und zusammen um mindestens den zweifachen Winkelbetrag ( + ) eines Einzelgelenkes gegenüber der Horizontalachse (7) der Getriebe (2, 4) bei ununterbrochenem Drehmomentendurchgang auslenkbar sind.1. Independent wheel drive by means of connecting shafts ( 3 )
- Which are arranged via joints ( 5 ), which are rotatable and pivotable on the one hand in a transfer case ( 2 ) and on the other hand in a wheel gear ( 4 ) distant by a distance ( A ), a center offset ( H ) of both gears ( 2, 4 ) allow,
- At least the inner ball raceways ( 13 ) of the joints ( 5 ) seated on the ends of the connecting shaft ( 20 ) are pushed into the hub ( 10 ) of a drive or driven gear ( 6 ) close to the center, characterized in that
- that the hinges (5) close to each end of the connecting shaft (3) from in each case two together arranged individual joints (5 A, 5 B and 5 C, 5 D) are made, and together at least twice the angular amount (+) of a single joint against the horizontal axis ( 7 ) of the gears ( 2 , 4 ) can be deflected with an uninterrupted passage of torque.
- daß die jeweilige innere Kugellaufbahn (13 A bzw. 13 D)des mit einem An- bzw. Abtriebszahnrad (6) des jeweiligen Getriebes (2 bzw. 4) drehfesten und auf dem jeweils vorderen Wellenende angeordneten Einzelgelenkes (5 A, 5 D) mittels dem gegenüberliegenden Ende einer kurzen Zwischenwelle (3 A bzw. 3 B) in den jeweiligen Gelenkkorb (12) des dem näher beim Schwerpunkt der Verbindungswelle (3) gelegenen Wellenende zugeordneten Einzelgelenkes (5 B bzw. 5 C) unter einem Permanent-Winkel (α) drehstarr hineingreift,
- wobei die inneren Kugellaufbahnen (13 B bzw. 5 C) der auf den vorderen Wellenenden angeordneten Gelenke (5 B bzw. 5 C) unter einem sie umspannenden zum An- bzw. Abtriebszahnrad (6) koaxialen Gehäuselager (17) durch ein Zwischenwellenlager (9) mit beigeordneten Wellendichtungen schräg geführt sind, indem die kurze Zwischenwelle (3 A, 3 B) in je einem wellenseitigen Anbaugehäuse bzw. -deckel (8 A, 8 B) des jeweiligen Getriebegehäuses (2, 4) unter dem von der Drehachse des jeweiligen Zahnrades (6) abweichenden Permanentwinkel (α) gelagert ist.
- während hierzu die von den näher beim Schwerpunkt der Verbindungswelle (20) gelegenen Gelenke (5 B bzw. 5 C) in Drehrichtung mitgenommene Haupt-Verbindungswelle (3) um einen weiteren, von den Achsen der Zwischenwellen (3 A, 3 B) abweichenden Aktionswinkel ( ) frei schwenkbar ist.2. Drive according to claim 1, characterized in
- That the respective inner ball raceway ( 13 A or 13 D ) of the single joint ( 5 A , 5 D ) which is non-rotatable with an input or output gear ( 6 ) of the respective transmission ( 2 or 4 ) and is arranged on the respective front shaft end by means of the opposite end of a short intermediate shaft ( 3 A or 3 B ) into the respective joint basket ( 12 ) of the individual joint ( 5 B or 5 C ) associated with the shaft end closer to the center of gravity of the connecting shaft ( 3 ) at a permanent angle ( α ) rigidly reaches into it,
- The inner ball raceways ( 13 B and 5 C ) of the joints arranged on the front shaft ends ( 5 B and 5 C ) under a spanning to the input or output gear ( 6 ) coaxial housing bearing ( 17 ) by an intermediate shaft bearing ( 9 ) are guided at an angle with the associated shaft seals, in that the short intermediate shaft ( 3 A , 3 B ) in a shaft-side mounting housing or cover ( 8 A , 8 B ) of the respective gearbox housing ( 2 , 4 ) below that of the axis of rotation of the respective gear ( 6 ) different permanent angle ( α ) is mounted.
- While the main connecting shaft ( 3 ), which is carried along in the direction of rotation by the joints ( 5 B or 5 C ) closer to the center of gravity of the connecting shaft ( 20 ), deviates by another from the axes of the intermediate shafts ( 3 A , 3 B ) Action angle () is freely pivotable.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2181516B (en) | 1989-09-27 |
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