DE69215273T2 - Linearschlitten - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer linearen Transportvorrichtung zum Transportieren von Gegenständen und insbesondere mit einem Schlitten, der sich linear längs einer Bahn bewegt.
- Eine solche Transportvorrichtung kann eine röhrenförmige Schiene mit einer Längsöffnung oder einem Kanal aufweisen, längs dessen der Schlitten linear beweglich ist, vorzugsweise unter Verwendung eines Motors, um z.B. einen Zahnriemen oder eine Schraube in an sich bekannter Weise anzutreiben. Der Schlitten ist mit wenigstens zwei Rädergruppen ausgerüstet, die an gegenüberliegenden Enden des Schlitten angeordnet sind, wobei die Räder jeder Gruppe in einer gemeinsamen Ebene liegen, die senkrecht zur Längsrichtung des Schlittens ausgerichtet ist. Die Räder greifen an durch die Schiene ausgebildeten linearen Bahnen an.
- Derartige lineare Transportvorrichtungen werden häufig verwendet, um Produkte, Maschinenteile oder dgl. in horizontalen, vertikalen oder geneigten Richtungen von einer Stelle zu einer anderen zu transportieren.
- Notwendigerweise ist sicher zu stellen, daß zwischen den Rädem und Bahnen keine Spalte vorhanden sind, beipielsweise durch Einstellen der Räder oder der Bahnen. Es hat sich gezeigt, daß derartige Einstellungen kompliziert und zeitaufwendig sind. Beispielsweise beschreibt Folk in dem US-Patent 3,427,080 die Verwendung eines Keils, der an einer Seite des Schlittens zum Verstellen einer Bahn zu den Rändern hin und von diesen weg verschieblich angeordnet ist. Ein solcher Mechanismus ist schwerfällig und kompliziert.
- Die deutsche DE-C-33 36 496 beschreibt einen Schlitten mit vorderen und hinteren Rädergruppen, die so angeordnet sind, daß die Radachsen jeder Gruppe in einer gemeinsamen Ebene liegen, die senkrecht zur Schlittenachse ausgerichtet ist. Die Ebenen der vorderen und hinteren Gruppen sind parallel zueinander. Um den Spalt zwischen den Rädem und der Bahn zur beseitigen, ist jedes Rad mit seinem eigenen individuellen exzentrischen Einstellmechanismus versehen. Diese individuelle Einstellung ist jedoch zeitaufwendig und erfordert es, daß jede Verstellvorrichtung von außerhalb der Schiene zugänglich ist, um die Durchführung der Einstellung zu ermöglichen. Zudem kann es passieren, daß die vorderen Räder von den hinteren Rädem abweichend eingestellt werden, was dazu führt, daß die beiden Enden des Schlittens in gegenüberliegende seitliche Richtungen verschoben werden. Dies kann zu Schwierigkeiten im Betrieb führen.
- In dem US-Patent 2,997,346 von Beninger et al werden individuell einstellbare Räder statt an dem Schlitten an der Schiene befestigt. Eine solche Anordnung kann jedoch unerschwinglich teuer sein, wenn eine große Anzahl von Rädern erforderlich ist. Falls die Räder nicht ähnlich eingestellt sind, können auch Schwierigkeiten im Betrieb entstehen, wie oben angemerkt.
- In vielen Fällen machen es die Vorrichtungen des Standes der Technik erforderlich, daß der Schlitten und/oder die Schiene zerlegt werden, um eine Einstellung der Räder zu erreichen. Da die Transportvorrichtungen aus vielen verschiedenen Teilen bestehen können, kann es notwenig sein, eine Vielzahl von Teilen beim Verstellen eines Rades oder eines Zahnriemens auszubauen. Dies ist inakzeptabel zeitaufwendig, besonders weil die Radverstellungen selbst ziemlich einfach sind.
- Die WO-A-89/08002 zeigt insbesondere in Fig. 14 eine lineare Transportvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Diese lineare Transportvorrichtung besitzt eine lineare Schiene mit einem Paar Bahnen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Schiene angeordnet sind und gegeneinander Winkel bilden, wobei die Bahnen zur Aufnahme von Rädem ausgebildet sind, die an einem Schlitten montiert sind, der längs der Schiene beweglich ist und an dem eines der Räder mittels einer vorbelastenden Federanordnung radial einstellbar ist, um das Spiel in der Führung des Schlittens längs der Schiene aufzunehmen und zu beseitigen. Diese Anordnung ist aufwendig und hindert den Schlitten nicht daran, unter dem Einfluß von Kräften, die die Tendenz haben, die Kraft der Federanordnung zu überwinden, in Schieflage zu geraten.
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine lineare Transportvorrichtung mit einer linearen Schiene, die ein erstes Paar und ein zweites Paar von Längsbahnen bildet, die an ersten bzw. zweiten gegenüberliegenden Seiten der Schiene angeordnet sind, wobei die Bahnen des ersten Bahnpaares zwischen sich einen ersten Winkel bilden und zur zweiten Seite der Schiene hin konvergieren und die Bahnen des zweiten Bahnpaares zwischen sich einen zweiten Winkel bilden und zur ersten Seite der Schiene hin konvergieren. Der erste und zweite Winkel sind einander im wesehtlichen gleich. Zur Bewegung längs der Schiene ist ein Schlitten montiert, der eine vordere und eine hintere Rädergruppe besitzt, die jeweils ein erstes und ein zweites Räderpaar aufweisen, die auf der ersten bzw. zweiten Seite der Schiene angeordnet sind. Die Räder des ersten Räderpaares sind um zugehörige Achsen drehbar, die zwischen sich einen dritten Winkel bilden und zur zweiten Seite der Schiene hin konvergieren. Die Räder des zweiten Räderpaares sind um zugehörige Achsen drehbar, die zwischen sich einen vierten Winkel bilden und zur ersten Seite der Schiene hin konvergieren. Der dritte und vierte Winkel sind einander im wesentlichen gleich. Nur jeweils ein Rad der vorderen und hinteren Rädergruppe ist radial einstellbar, um Spalte zwischen allen Rädem und ihren zugehörigen Bahnen zu beseitigen. Zum Verfahren des Schlittens entlang der Schiene sind Antriebsmittel vorgesehen. Zur Lösung der oben angesprochenen Probleme ist die Schiene im wesentlichen U-förmig und bildet einen inneren Kanal, in welchem der Schlitten verschieblich angeordnet ist, sind der dritte und vierte Winkel im wesentlichen gleich dem ersten und zweiten Winkel, hat jedes einstellbare Rad eine Einstellhülse, die relativ zu seiner zugehörigen Achse exzentrisch montiert ist, so daß ein Drehen der Einstellhülse das radiale Verstellen des einstellbaren Rades bewirkt, weist die Schiene eine Seitenwand auf, die eine Öffnung hat, um einen Zugang zur Einstellhülse zu schaffen, und liegt das erste Bahnpaar auf der linken Seite der Schiene und das zweite Bahnpaar auf der rechten Seite der Schiene.
- Die Ziele und Vorzüge der Erfindung werden aus der nachfolgenden genauen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bezeichnen. Es zeigen:
- Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen linearen Transportvorrichtung, wobei Bereiche eines Schienenbauteils aufgebrochen sind;
- Fig. 2 einen Querschnitt durch das Schienenbauteil;
- Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Riemenverbindung mit einem darin montierten Riemen;
- Fig. 4 eine Seitenansicht eines Schlittenbauteils der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 5 eine Stirnansicht des Schlittenbauteils nach Fig. 4;
- Fig. 6 einen Querschnitt durch das Schlittenbauteil, wobei Bahnbereiche der Schiene strichpunktiert dargestellt sind.
- Eine lineare Transportvorrichtung 2 besitzt eine im wesentlichen U-förmige Schiene 4 (siehe Fig. 2) und bildet in sich einen inneren Kanal 6. Innerhalb des Kanals 6 ist ein Schlitten 8 zur Bewegung darin verschieblich angeordnet (siehe Fig.6). Die Schiene 4 und der Schlitten 8 können aus jeglichem geeigneten, profilierten Material hergestellt sein, wie z.B. gegossenem oder stranggepreßtem Aluminium.
- Die Schiene 4 bildet eine Mehrzahl von Längsbahnen 10, 12, 14, 16, die in Paaren 10, 16 bzw. 12, 14 angeordnet sind und auf gegenüberliegenden Seiten der Schiene liegen. Das erste Bahnpaar 10, 16 liegt auf der linken Seite der Schiene und das zweite Bahnpaar 12, 14 liegt auf der rechten Seite der Schiene. Die Bahnen jedes Paares konvergieren zur gegenüberliegenden Seite der Schiene hin (d.h. in Fig. 2 konvergieren die Bahnen 10, 16 nach rechts und die Bahnen 12, 14 nach links). Die Bahnen jedes Paares bilden einen Winkel α vorzugsweise im Bereich von 30 bis 1200, z.B. 440, wobei der Winkel α bei der Bahnpaare gleich ist. Vorzugsweise sind die Bahnen gehärtet oder mit Stahlbändern 72 versehen. Innerhalb des Kanals 6 ist ein Zahnriemen 20 angeordnet, der sich um Zahnräder (nicht gezeigt) erstreckt, die an gegenüberliegenden Enden 22, 24 der Schiene 4 drehbar befestigt sind. Eines der Zahnräder ist motorgetrieben, um den Riemen 20 anzutreiben. Der Riemen kann aus jeglichem geeigneten Material bestehen, wie z.B. kunststoffüberzogenem Kohlenstoffstahl.
- Der Schlitten 8 besitzt einen sich durch ihn erstreckenden Längseinschnitt 26 (siehe Fig. 6). Jedes Ende dieses Einschnitts nimmt Verbindungen 28 auf (in Fig. 1 ist nur eine Verbindung dargestellt), welche die gegenüberliegenden Enden des Riemens 20 mit dem Schlitten verbinden. Jede Verbindung besitzt einen Schlitz 25 (siehe Fig. 3), der an einem Ende und auch wenigstens an einer Seite offen ist. Eine Wand des Schlitzes weist Rippen oder Zähne 29 auf, die mit den Zähnen des Riemens 20 ineinander greifen, wenn der Riemen seitlich durch die offene Seite des Schlitzes eingefügt worden ist. Dann wird die Verbindung in Richtung des Pfeiles A in den Einschnitt 26 eingefügt und dort mittels eines Schraubbolzens 31 befestigt, der sich in Richtung des Pfeiles B durch einen Bund 30 der Verbindung erstreckt und in ein im Schlitten ausgebildetes Loch 32 eingeschraubt ist. Durch Einstellen des Schraubbolzens kann die Verbindung weiter in den Einschnitt eingezogen werden, um die Riemenspannung zu verändern.
- Der Schlitten 8 besitzt einen unteren Bereich 40, einen oberen Bereich 42 und einen Zwischenbereich 44, der sich durch einen Schlitz 46 erstreckt, der in der oberen Wand der Schiene 4 ausgebildet ist. Der Einschnitt 26 und das Loch 32 sind im Zwischenbereich 44 ausgebildet.
- Der obere Bereich 42 bewegt sich entlang der Außenseite der Schiene und besitzt Nuten 48, in welchen Bürsten 49 zur Verhinderung des Eintretens von Staub in den Kanal 6 befestigt sind. Das vordere und hintere Ende des oberen Bereichs 42 sind durch entfembare Abdeckungen 43 abgedeckt, die es gestatten, die Bürsten zu entfernen und auszutauschen
- Am unteren Bereich 40 des Schlittens sind vordere und hintere Rädergruppen 51F und 51R montiert. Jede Rädergruppe besitzt vier Räder 50, 52, 54, 56. Die Räder sind in Paaren 50, 56 bzw. 52, 54 angeordnet und liegen auf gegenüberliegenden Seiten der Schiene. In der Ansicht nach Fig. 6 liegt das erste Räderpaar 50, 56 auf der linken Seite und das zweite Räderpaar 52, 54 auf der rechten Seite der Schiene. Die Räder sind so auf Achsen 62 montiert, daß die Achsen jedes Räderpaares zur gegenüberliegenden Seite der Schiene konvergieren und einen Winkel α bilden, der im wesentlichen gleich dem Winkel α ist. Die Räder 50 - 56 sind daher bestrebt, an die Bahnen 10, 16 anzugreifen.
- Jedes Rad besitzt ein Lager 60, um welches eine Kunststoffabdeckung 61 geformt worden ist. Die Achsen 62 weisen Schraubenbolzen auf, welche die Räder an dem Schlitten befestigen. Daher befestigen die Schraubenbolzen 62 die Räder am Schlitten. Einer der Schraubenbolzen 62', der das Rad 56 an dem Schlitten befestigt, bildet einen Teil eines Einsteilmechanismus für dieses Rad 56, der später erläutert werden wird. Das Rad 56 bildet daher ein einstellbares Rad.
- Der Schraubenbolzen 62' trägt eine exzentrische Einstellhülse 64 derart, daß auch die exzentrische Hülse 64 dreht, wenn der Bolzen 62' gedreht wird. Verfährt man so, wird das einstellbare Rad 56 radial versetzt (bezüglich seiner Achse) um jegliche Spalte zu beseitigen, die zwischen den Rädem 50 bis 56 auf der einen und den zugehörigen Bahnen 10 bis 16 auf der anderen Seite bestehen können.
- Beispielsweise wird unter Verweis auf Fig. 6 durch Drehen der exzentrischen Hülse 64 des Rades 56 der hinteren Rädergruppe in derjenigen Richtung, daß das Rad 56 in Richtung und bis an seine zugehörige Bahn 16 heran bewegt wird, und durch Fortführen des Drehens der Hülse in dieser gleichen Richtung der Schlitten dazu gebracht, sich entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Folglich wird das andere Rad 50 des Räderpaares 50, 56 dazu gebracht, sich seiner zugehörigen Bahn 10 anzunähern und diese zu berühren. Deshalb bestehen nur keine Spalte zwischen den Rädem 50 und 56 und ihren zugehörigen Bahnen 10, 16. Sollte zwischen einem oder beiden Rädem 52, 54 und ihren zugehörigen Bahnen noch ein Spalt bestehen, wird die Hülse 64 noch weiter in der gleichen Richtung gedreht. Als Folge davon werden die Räder 50, 56 dazu gebracht, entlang ihrer zugehörigen Bahnen 10, 16 abwärts zu gleiten, wodurch sie das hintere Ende des Schlittens seitlich nach rechts verschieben, so daß das andere Räderpaar 52, 54 an seine Bahnen 12, 14 angreift.
- Somit ist verständlich, daß durch kontinuierliches Drehen der Hülse 64 in vorgegebener Richtung schließlich alle Räder 50 bis 56 einer gegebenen Rädergruppe in Berührung mit ihren zugehörigen Bahnen gebracht werden, so daß keine Spalte bestehen.
- Ein Durchführen desselben Vorgangs am einstellbaren Rad der vorderen Gruppe 51F wird zu einem Auftreten einer ähnlichen seitlichen Verschiebung des vorderen Endes des Schlittens nach rechts führen. Selbstverständlich ist es möglich, daß die vordere Rädergruppe nicht um exakt die gleiche Strecke wie die hintere Rädergruppe seitlich verschoben wird, aber welche seitliche Verschiebung auch immer auftreten mag, so erfolgt sie in der gleichen Richtung wie am hinteren Ende.
- Folglich kann das Vorderteil des Schlittens in Bezug auf das hintere Teil des Schlittens leicht seitlich versetzt sein, so daß die Längsachse des Schlittens zur Bewegungsrichtung des Schlittens ein wenig fehlausgerichtet ist. Eine solche Fehlausrichtung ist jedoch kaum spürbar, da das Verschieben des vorderen und hinteren Endes des Schlittens in der gleichen seitlichen Richtung oder zumindest nicht in entgegengesetzten Richtungen erfolgte.
- Falls die Einstellung des Schlittens demgegenüber durch Verstellen jedes Rades für sich durchgeführt wurde, wie in der oben erwähnten DE-C-33 36 494, ist es möglich, daß das vordere und hintere Ende des Schlittens in verschiedene seitliche Richtungen verstellt wurde, wodurch eine Fehlausrichtung problematischer Ausmaße entstanden sein könnte.
- Um ein seitliches Verschieben des vorderen und hinteren Endes des Schlittens in der gleichen Richtung zu bewirken, sollte das einstellbare Rad der vorderen Gruppe auf derselben Seite des Schlittens wie das einstellbare Rad der hinteren Gruppe liegen. Folglich sollte im dargestellten Fall, in welchem das Rad 56 das einstellbare Rad der hinteren Gruppe 51R bildet, entweder das Rad 56 oder das Rad 50 der vorderen Rädergruppe 51F das einstellbare Rad der vorderen Gruppe bilden.
- Vorzugsweise sind diejenigen Räder, die als Einstellräder für die vorderen und hinteren Rädergruppen ausgewählt wurden, die gleichen Räder, d.h. Räder, welche an die gleiche Bahn angreifen (d.h. bei der beschriebenen Ausführungsform bilden die Räder 56 sowohl die einstellbaren Räder der vorderen als auch der hinteren Gruppe). Dies erleichtert den Zugang zu den Schraubenbolzen 62' der verstellbaren Räder. Zu diesem Zweck ist die Schiene 4 mit einer Öffnung 70 (siehe Fig. 1) versehen, durch welche das Rad 56 jeder Rädergruppe von außerhalb zugänglich ist. Durch Verschieben des Schlittens in der Weise, daß die Räder 56 der vorderen und hinteren Gruppe nacheinander mit der Öffnung 70 fluchten, können diese Räder 56 folglich nacheinander eingestellt werden. Falls gewünscht kann für die Öffnung 70 eine entfembare Abdeckung vorgesehen sein.
- An jedem Ende des Schlittens ist ein Dämpfer oder Stoßfänger angeordnet, der aus einem Schlauch 72 aus elastischem Material, wie z.B. Gummi, besteht. Der Schlauch 72 erstreckt sich durch eine Längsbohrung des Schlittens (siehe Fig. 6) und wird durch die Berührung mit wenigstens einem der Schraubbolzen 62, 62' in seiner Position gehalten.
- Die Außenwände der Schiene 4 können mit Längsnuten 74 (siehe Fig. 2) versehen sein, um den Einbau der Schiene als Maschinenteil einer größeren Maschine zu ermöglichen. Die oben erwähnte wahlweise Abdeckung für die Öffnung 70 kann ebenfalls in einer der Nuten 74 verschieblich befestigt sein. Ähnliche Nuten 76 sind an der oberen Fläche des Schlittens 8 vorgesehen.
- Das vordere und hintere Ende der Schiene 4 wird durch klappbar befestigte Abdeckungen 80 abgedeckt, die Zugang zu den Einstellbolzen 31 und 87 gewähren.
- Die Schiene 4 besitzt an ihrer oberen Fläche zwei Nuten, die ein Paar magnetischer Fassungen 82 (siehe Fig. 2) an gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes 46 tragen. Ein magnetisch anziehbarer, metallischer Dichtstreifen 84 deckt den Schlitz 46 ab, indem er von den Magnetfassungen 82 magnetisch angezogen wird. Die gegenüberliegenden Enden des Streifens 84 sind an der Schiene 4 befestigt. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein Ende des Streifens zwischen dem Halter 24 und einer schwenkbar befestigten Klammer 86 festgeklemmt. Die Klammer 86 wird mittels einer Schraube 87 in Richtung einer Fläche an dem Halter 24 gedrückt. Der Streifen 84 hindert somit Staub am Eindringen in die Ausnehmung 46. Der Streifen 84 erstreckt sich durch einen Kanal 88, der in dem Schlitten ausgebildet ist, um ein Abheben des Streifens von den Magnetfassungen zu ermöglichen, wenn der Schlitten die Schiene abfährt.
- Man wird bemerken, daß die erfindungsgemäße lineare Transportvorrichtung es ermöglicht, den Schlitten schyiell und wirksam einzustellen, um Spalte zwischen den Rädem und Bahnen zu beseitigen. Zudem ist eine schnelle Kupplung zum Befestigen des Antriebsriemens an dem Schlitten und zum Einstellen der Riemenspannung vorgesehen. Der Streifen, der zur Abdeckung der Ausnehmung der Schiene magnetisch befestigt ist, verhindert das Eindringen von Schmutz.
Claims (5)
1. Lineare Transportvorrichtung mit folgenden Merkmalen:
eine lineare Schiene (4) bildet ein erstes Paar (10,
16) und ein zweites Paar (12, 14) von Längsbahnen, die
an ersten bzw. zweiten sich gegenüberliegenden Seiten
der Schiene angeordnet sind;
die Bahnen (10, 16) des ersten Bahnpaares bilden
zwischen sich einen ersten Winkel (α) und konvergieren
zur zweiten Seite der Schiene hin;
die Bahnen (12, 14) des zweiten Bahnpaares bilden
zwischen sich einen zweiten Winkel (α) und konvergieren
zur ersten Seite der Schiene hin;
der erste und zweite Winkel sind einander im
wesentlichen gleich;
zur Bewegung längs der Schiene (4) ist ein Schlitten
(8) montiert, der eine vordere (SiF) und eine hintere
(51R) Rädergruppe besitzt, die jeweils ein erstes (50,
56) und ein zweites (52, 54) Räderpaar aufweisen, die
auf der ersten bzw. zweiten Seite der Schiene
angeordnet sind;
die Räder (50, 56) des ersten Räderpaares sind um
zugehörige Achsen (62) drehbar, die zwischen sich einen
dritten Winkel (α') bilden und zur zweiten Seite der
Schiene hin konvergieren;
die Räder (52, 54) des zweiten Räderpaares sind um
zugehörige Achsen (62) drehbar, die zwischen sich einen
vierten Winkel (α') bilden und zur ersten Seite der
Schiene hin konvergieren, wobei der dritte und vierte
Winkel einander im wesentlichen gleich sind;
nur jeweils ein Rad (56) der vorderen (51F) und
hinteren (51R) Rädergruppe ist radial einstellbar, um Spalte
zwischen allen Rädem und ihren zugehörigen Bahnen zu
beseitigen;
es sind Antriebsmittel (20) zum Verfahren des
Schlittens (8) entlang der Schiene vorgesehen, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schiene (4) im wesentlichen U-
förmig ist und einen inneren Kanal bildet, in welchem
der Schlitten (8) verschieblich angeordnet ist, daß der
dritte und der vierte Winkel (α') im wesentlichen
gleich dem ersten und dem zweiten Winkel (α) sind, daß
jedes einstellbare Rad (56) eine Einstellhülse (64)
hat, die relativ zu seiner zugehörigen Achse derart
exzentrisch montiert ist, daß ein Drehen der
Einstellhülse (64) das radiale Einstellen des einstellbaren
Rades (56) bewirkt, daß die Schiene (4) eine Seitenwand
aufweist, die eine Öffnung (70) hat, um einen Zugang
zur Einsteilhülse (64) zu schaffen, und daß das erste
Bahnpaar auf der linken Seite der Schiene (4) und das
zweite Bahnpaar auf der rechten Seite der Schiene
liegt.
2. Lineare Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das einstellbare Rad (56) der
vorderen Rädergruppe (51F) auf der gleichen Seite der
Schiene liegt wie das einstellbare Rad der hinteren
Rädergruppe (51R).
3. Lineare Transportvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das einstellbare Rad (56) der
vorderen Rädergruppe (51F) an der gleichen Bahn wie das
einstellbare Rad der hinteren Rädergruppe (51R)
angreift.
4. Lineare Transportvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
erste, zweite, dritte und vierte Winkel im Bereich von 30
bis 120º liegen.
5. Lineare Transportvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes Rad auf einem Lager (60)
montiert und durch einen Bolzen (62) befestigt ist, der
eine Achse bildet.
Applications Claiming Priority (1)
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