k 11 N. de publicación: ES k 51 Int. Cl. 5 : B25B 27/30 k 72 Inventor/es: Klann, Horst k 74 Agente: González Vacas, Eleuterio

Transcripción

1 k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA k 11 N. de publicación: ES k 1 Int. Cl. : B2B 27/ k 12 TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3 k k k k 86 Número de solicitud europea: Fecha de presentación : Número de publicación de la solicitud: Fecha de publicación de la solicitud: k 4 Título: Tensor de resorte de compresión. k Prioridad: DE k 73 Titular/es: Horst Klann Terra-Wohnpark 12 W-77 Villingen-Schwenningen 24, DE k 4 Fecha de la publicación de la mención BOPI: k 72 Inventor/es: Klann, Horst k 4 Fecha de la publicación del folleto de patente: k 74 Agente: González Vacas, Eleuterio Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 DESCRIPCION La invención se refiere a un tensor de resorte de compresión, en particular para muelles de ejes de vehículos, compuesto por un tubo guía cilíndrico con un husillo roscado con apoyo giratorio en el interior y dos abrazaderas con uñetas, estando una de las abrazaderas con uñeta fijada a uno de los extremos del tubo guía por medio de un primer tramo de casquillo circundante al tubo guía y la otra abrazadera con uñeta fijada a un segundo tramo de casquillo desplazable en dirección axial circundante al tubo guía con asiento de ajuste corrido y unida, por medio de una uñeta radial que se introduce en una ranura axial abierta en un extremo del tubo gúa, a un elemento deslizante guiado axialmente en la superficie interior del tubo guía y que engrana con el husillo roscado a través de una rosca interior. En un tensor de resorte de compresión de este tipo conocido (DE-PS ), el tubo guía cilíndrico está provisto de dos ranuras axiales opuestas entre sí, en las que se introduce la uña radial de cada uno de los dos elementos deslizantes que se apoyan en sendos rebordes transversales del tramo de abrazadera. Estos rebordes tranversales están formados por vaciados, que tienen la misma anchura que las uñas radiales y que las ranuras axiales. Mientras que el arrastre de la parte móvil de casquillo se realiza por el elemento deslizante en el dispositivo de tensión de un resorte a tensar a través de los asientos de los rebordes transversales a la parte de casquillo sobre las uñas radiales de elemento deslizante, para efectuar el arrastre de la pieza móvil de casquillo en sentido opuesto, otra de las uñas radiales está unida con la parte de casquillo por medio de una abrazadera roscada. Esta unión representa en los tensores de resorte de compresión conocidos un punto débil por cuanto que por el accionamiento automático del husillo roscado en el dispositivo de destensado de un resorte tensado, las uniones roscadas entre la abrazadera por un lado y la uña radial del elemento deslizante o bien entre la abrazadera y la parte de casquillo por otro lado, llegan a romper si por descuido si la abrazadera con uñeta desplazable en el sentido del cabezal del husillo, se mueve contra una resistencia fija, por ejemplo contra el platillo inferior de adaptación del resorte, al destensarse un resorte montado en un vehículo y el husillo continua girando a pesar de todo. Esto obliga frecuentemente a trabajos de reparación complicados, que por lo general van ligados a la sustitución tanto del elemento deslizante como también de la parte de casquillo. Otros puntos débiles del tensor de resorte de compresión conocido, que dan lugar frecuentemente a la inutilización y a la necesidad de una reparación, se presentan en los apoyos del husilloroscadoeneltuboguía. El husillo roscado presenta de hecho en sus dos extremos tramos cilíndricos lisos, disminuídos en diámetro, con los que apoya en sendos cojinetes de presión axial. Aquí el extremo en forma de cabeza angular del husillo se apoya por medio de un pasador transversal,enelcojinetedepresión axial allí dispuesto yqueestá dimensionado para un determinado esfuerzo axial de citalladura y por tanto constituye un punto de rotura controlada, mientras que en el tramo final opuesto hay una cabeza para llave con el husillo roscado que está fijadaconunpasador. La unión por pasador entre la cabeza para llave y el husillo roscado debe servir precisamente también como punto de rotura controlado y precisamente para el caso en que el husillo roscado se continua girando en el sentido de destensado cuando la abrazadera con uñeta móvil se desplaza en sentido de destensado hasta una resistencia fija y la distancia entre ambas abrazaderas de uñeta no puede ya ser aumentada. Sin embargo en la práctica se ha demostrado que también un punto de rotura controlada de este tipo, cuando efectivamente rompe, puede acarrear consigo reparaciones complicadas, de mucho tiempo y por tanto costosas. La invención tiene como objetivo reducir la incidencia de rotura de un tensor de resorte de compresión del tipo según el género, aumentando su resistencia a la rotura por medios sencillos que no exijan ningún gran coste de material ni ninguna gran necesidad de espacio. Este objetivo de la invención se consigue porque la uñeta radial única configurada en el elemento deslizante presenta una longitud radial proporcional a la superficie de envuelta de todo el diámetro del elemento deslizante, que corresponde como máximo al doble del espesor de pared del tubo guía que penetra en un vaciado radial de la parte de casquillo y que abraza a ésta con reducido juego, tanto en ambos sentidos axiales como también en ambos sentidos de giro. Laprincipalventajaqueseconsigueconesto hay que verla en que debido al engrane con adaptación de forma de la uñeta radial en el hueco de la parte de casquillo se obtiene tanto una seguridad contra giro de la parte de casquillo en ambos sentidos de giro como también un arrastre forzado de la parte de casquillo por el elemento deslizante en ambos sentidos axiales sin que se precise de elementos de unión adicionales particularmente predispuestos a rotura. Las abrazaderas con sus correspondientes tornillos que unen la parte de casquillo con el elemento deslizante se suprimen. La solicitación de carga de la unión entre el elemento deslizante y la parte de casquillo tiene la misma magnitud en ambos sentidos axiales. Con la disposición prevista según la reivindicación 2, del vaciado en la parte de casquillo de la uñeta radial y de la ranura radial, los momentos de vuelco causados por las fuerzas de tensión del resorte en el elemento deslizante pueden ser mantenidos al mínimo. Esta ventaja se refuerza también por la configuración de la reivindicación 3. Por la configuración de la invención según la reivindicación 4 se reduce por una parte la superficie de envuelta del elemento deslizante que apoya en la superficie interior del tubo guía de forma que disminuye el rozamiento sin que con ello se afecte a las propiedades de guía, consiguiéndose además la ventaja de poder proveer la transición entre las superficies de la uñeta radial y la superfice del elemento deslizante de un radio de transición que aporta igualmente un incremento de la resistencia a la rotura en este punto.

3 Para incrementar también la resistencia a la rotura en relación con el apoyo del husillo roscado y para conseguir simultáneamente en forma sencilla un apoyo en sentido axial del husillo roscado casi sin juego, se han previsto las configuraciones de la invención según las reivindicaciones y 6. En esto hay que dar preferencia a la forma de ejecución en la que la brida está adaptada en una pieza al husillo roscado y la cabeza para llave está atornillada y/o soldada con el husillo. Por la configuración de la invención según la reivindicación 7 se garantiza que con la utilización de la máxima carrera de tensión resulta un guía de deslizamiento particularmente buena entre el elemento deslizante y la parte de casquillo por un lado y el tubo guía por otro. Por la configuración de la invención según la reivindicación 8 se favorece o bien se hace posible el montaje en particular del husillo roscado en el tubo guía con su cojinete de presión axial previsto según la reivindicación 6. Por la abrazadera con uñeta de forma anular prevista según la reivindicación 9 también resulta la posibilidad de adaptar a esta un platillo de resorte en el que apoya un extremo de un resorte bajo tensión. En base al dibujo se explicará conmás detalle en lo que sique un ejemplo de ejecución de la invención. Muestran: La Fig.1 un tensor de resorte de compresión en sección; La Fig.2 el tramo final de cabeza del husillo del tubo guía y el husillo roscado en sección; La Fig.3 una sección III-III de la Fig.1; La Fig.4 la parte de casquillo móvil en seccíón; LaFig.unavistafrontalVdelaFig.4; La Fig.6 el elemento deslizante en vista de perfil y La Fig.7 una sección VII-VII de la Fig.6. El tensor de resorte de compresión representado en el dibujo se compone de un tubo guía 1 cilíndrico, de un husillo roscado 2 apoyado en este con giro así como de dos abrazaderas con uñeta 3 y 4, cada una de las cuales está fijadaatravés de perfiles de unión o bien 6 de forma de gancho a una primera parte de casquillo 7 y a una segunda parte de casquillo 8 respectivamente por medio de tornillos 9 y. La parte de casquillo 7 está dispuesta en el tramo final del tubo guía1situada en la parte superior del dibujo, asentando rígidamente entre dos anillos de seguridad 13 y 14 fijados en ranuras anulares 11 y 12 respectivamente y asegurada contra giro por medio de una chaveta 1. Aquí la parte de casquillo 7 circunda la superficie de envuelta del tubo guía 1 con un asiento de ajuste libre de juego, de manera que entre la parte de casquillo 7 y el tubo guía 1 existe una unión rígida, prácticamente libre de juego. En su vista axial desde abajo la parte de casquillo 7 tiene la misma forma de sección transversal queelcuerpodecasquillo8enlarepresentación de la una pieza con un agujero cilíndrico 16, que acoge al tubo guía 1 con asiento de ajuste y presenta una forma cilíndrica en el lado dirigido a la abrazadera con uñeta 3, mientras que la parte del cuerpo que está dispuesta sobre el lado de la abrazadera con uñeta 3 dirigida al lado del plano de simetría 17 del agujero 16, presenta un con torno exterior en forma de rectángulo. En el lado orientado a la abrazadera con uñeta 4, la parte de forma rectangular del cuerpo de casquillo 7 está provisto de una ranura 18 de perfil rectangular que discurre paralela la plano de simetría 17 y que acoge con adaptación de forma un nervio transversal 19 de la abrazadera con uñeta 3. La abrazadera con uñeta 3 tiene la forma de un anillo cerrado en sí mismo,conperfilenforma de L con un orificio pasante de forma circular relativamente ancho, de manera que se puede incorporar desde arriba un platillo de resorte 22 que acoge un estremo de un resorte de compresión a tensar, mientras que en el interior del resorte de compresión 21 está también dispuesto un amortiguador que se introduce hacia arriba en el platillo de resorte 22. Aquí es conveniente proveer la superficie anular interior de la abrazadera con uñeta 3 con varios escalones de centraje de diámetros diferentes para que con la misma abrazadera de uñeta 3 puedan adaptarse centrados platillos de resorte con grandes diferencias. La abrazadera de uñeta 4 inferior opuesta esta configurada en forma de herradura y tiene dos alas 4/1 y 4/2 de al menos una forma parecida a un círculo y una al menos con trayectoria similar a una hélice. El perfil de ambas alas 4/1 y 4/ está configurado esencialmente en forma de L, mientras que el perfil de la abrazadera de uñeta 4 que se extiende a través de un tramo de pared 23 interior axial aproximadamente simétrico al plano de simetría 24 sobre un ángulo de unos 0-1 tiene en parte forma de U, posibilitando con ello una adaptación segura de una espira de resorte del resorte de compresión. El perfil de unión 6 en forma de gancho de la abrazadera de uñeta 4 engrana con un resalte transversal 19 con adaptación de forma que se ajusta a la ranura transversal 18 de la parte de casquillo 8 dirigida hacia la parte de casquillo 7 y está fijado de forma soltable, por medio del tornillo, que está atornillado en un agujero roscado 2 de una regleta transversla 16 que discurre paralela a la ranura transversal 18. El agujero cilíndrico 16 está realizado de forma que el tubo guía 1 cilíndrico se desplaza fácilmente con un asiento de ajuste de deslizamiento pero que sin embargo lo puede alojar casi libre de juego. Por debajo de la ranura transversal 18, aproximadamente en el centro axial de la pared de la parte de casquillo 8 está dispuesto un vaciado 27 esencialmente rectangular pasante establecido en el plano de simetría 24, previsto para la adaptación, libre de juego en todas sus partes, de una uñeta radial 28, igualmente de perfil rectangular, de un elemento deslizante 29. El elemento deslizante 28 tiene una forma longitudinal adaptada al perfil hueco del tubo guía1y está provistodeunaroscainterior,enlaque se rosca el husillo roscado 2. Un tramo intermedio del elemento deslizante 29 tiene un diámetro más reducido que sus ambos tramos finales 32 y 33, cuyos diámetros están adaptados al diámetro interior del tubo guía1detalmaneraqueelele- mento deslizante tiene una guía de deslizamiento exacta en el tubo guía 1. La uñeta radial 28 penetra en una ranura axial 34 dispuesta en el plano de simetría 24 del tubo guía 1, que termina abierta en el extremo superior del tubo guía 1 y que se 3

4 extiende hasta las proximidades de un apoyo de presión axial 3 dispuesto en el tramo final inferior del tubo guía 1 y que estáprevistoparaapoyo del husillo roscado 2. Este apoyo de presión axial 3 puede consistir p. e. en un cojinete de rodillos cónicos. Por medio del tramo central 31 de diámetro reducido, por el que se introduce la longitud axial de la uñeta radial 28 por ambos lados, no solo se reduce la superficie de contacto entre el elemento deslizante 29 y el tubo guía 1 y con ello también la resistencia al rozamiento, sino que se consigue además la ventaja de poder redondear las transiciones entre las superficies límites exteriores de la uñeta radial 28 y las superficies cilíndricas de envuelta del elemento deslizante, de tal forma que en estas zonas se disminuye fuertementeelriesgoderotura. El elemento deslizante 29 consiste en una pieza forjada en la que está conformada en una pieza la uñeta radial 28. Para poder montar el elemento deslizante 29 de forma funcional, es preciso que la longitud radial RL de la uñeta radial 28, medida desde todo el diámetro de la superficie de envuelta cilíndrica, esto es desde el tramo 33, seacomomáximo tan grande como el doble del espesor de pared d del tubo guía 1. Con esto es posible incorporar el elemento deslizante 29 en la forma en que se representa con líneas de puntos en la Fig.4, antes de introducir el tubo guía1en la parte de casquillo 8 de manera que la uñeta radial 28 penetre en el vaciado 27. Entonces se puede introducir a continuación desde abajo en el cuerpo de casquillo 8 el tubo guía 1 provisto con la ranura axial abierta arriba con el centrado simultáneo del elemento deslizante 29 en el agujero16,demaneraquesellegaaladisposición representada en la Fig.1, en la que el elemento deslizante está guiado en su desplazamiento axial, su uñeta radial 28 penetra en el vaciado 27 de la parte de casquillo 8 con adaptación de forma y en el que la parte de casquillo 8 rodea al tubo guía con asiento de ajuste deslizante libre de juego. Dado que también la anchura de la uñeta radial 28 y la anchura de la ranura axial están establecidas libres de juego entre sí, también queda garantizado un guiado exacto de la uñeta radial 28 en el tubo guía 1. En la Fig.1 puede verse que la longitud axial de la parte de casquillo 8 corresponde aproximadamente como mínimo a la longitud axial del elemento deslizante 29 y que ambas partes están desplazadas entre sí ensentidoaxialenladimensión a. Esta disposición desplazada, por la que el elemento deslizante 29 presenta una mayor distancia que la parte de casquillo 8 al apoyo axial 2, da lugaraqueporladisposición del apoyo axial 3 en la zona final inferior del tubo guía1nosereduzca la carrera de trabajo máxima de la abrazadera con uñeta4móvil. El desplazamiento axial a corresponde aquí a aprox. la medida axial que es solicitada por el cojinete de presión axial 3 y el correspondiente anillo de seguridad 36. El husillo roscado 2 está provisto en su extremo inferior de un tramo cilíndrico 37 liso, que puede tener el mismo o un mayor diámetro que p.e. el del husillo 2 y que es acogido por el cojinete de presión axial 3 y por uno de los casquillos deapoyo38quealojaaestecojinetedepresión axial 3, centrándole. Este tramo cilíndrico 37 comprende una cabeza 39 para llave conformada en una pieza en forma de exágono, en la que se puede introducir un útil con el correspondiente perfil de llave para girar el husillo roscado 2. La taparoscadarepresentadaenlafig.1quecierra el extremo inferior del tubo guía 1 no es absolutamente necesaria. El tramo final superior del husillo roscado 2 está atornillado a un casquillo de brida 42 provisto de una rosca interior 41 y soldado con este, fijo contra giro, por un cordón de soldadura 43. El casquillo de brida está provisto de un cubo 44, que penetra centrándole en un cojinete de presión axial 4 consistente en un cojinete de rodillos cónicos, que a su vez asienta apoyándose en un resalte anular 46 interior del tubo guía 1. El montaje se realiza de manera que el extremo superior del husillo roscado 2, una vez que ha sido introducido a través del cojinete de presión axial 3 y el elemento deslizante 29, se rosca en la rosca interior del casquillo de brida 42 lo necesario hasta que la cabeza para llave 39 asienta en la superficie frontal inferior del casquillo de apoyo 38 y el casquillo de brida 32 apoya del lado frontalenelcojinetedepresión axial 4. Entonces se suelta el extremo del husillo roscado 2, que sobresale ligeramente por la parte frontal del casquillo de brida 42, con el casquillo de brida 42 por medio del cordón de soldadura 43, de manera que el casquillo de brida gira con el husillo roscado 2 al girar este. Con esto se obtiene un apoyo libre de juego axial del husillo roscado 2, fácil de ajustar ydemantener. En el caso de que se haga necesaria una reparación se puede eliminar el cordón de soldadura 43 con una máquina de esmerilar y a continuación desenroscar el husillo roscado 2 sacándole del casquillo de brida 42. Existe entonces la posibilidad de acortar ligeramente el husillo roscado 2 en su extremo superior, de manera que al roscarlo nuevamente en el casquillo de brida 42, como se representa en la Fig.2, no alcance totalmente a su superficie frontal exterior y que puede ser fijado al casquillo de brida 42 con adaptación de material con un nuevo cordón de soldadura 43 que se encuentre en el interior del agujero roscado del casquillo de brida 42. La arandela de seguridad 47 que asienta en una ranura anular encima del casquillo de brida 42 sirve únicamente como seguridad axial del casquillo de brida 42 y del cojinete de presión axial 4 durante el montaje. En el caso en que en este tensor de resorte se produjera que por el giro del husillo roscado 2 en sentido de destensado, esto es en un movimiento axial de la abrazadera de uñeta 4 inferior en el sentido de la flecha 48, la abrazadera de uñeta 4 se desplace contra una resistencia fija y su distancia a la abrazadera de uñeta superior no pueda ya ser aumentada, se cuenta con la rotura del perfil de unión 6 de la abrazadera de uñeta 4. Esto origina únicamente la necesidad de montar una nueva abrazadera de uñeta. Pero no se precisa el desmontaje y la reparación de la parte de casquillo8móvil ni del elemento deslizante 29. Con esto se consigue un considerable ahorro de trabajo. En la Fig.1 se reconoce que el eje común 49 de ambas abrazaderas de uñeta3y4nodiscurre 4

5 paralelo al eje común 0 del tubo guía 1 y del husillo roscado 2 sino que presenta una inclinación. La razón de esto se funda en que el eje medio no representado de la abrazadera de uñeta 3 superior tiene una distancia unos 2, cm mayor respecto al tubo guía 1 que el eje medio de la abrazadera de uñeta 4 inferior de forma de herradura. Esta disposición es necesaria, cuando hay que tensar resortes de presión 21 que presentan la forma de un cono pronunciado. En lugar de la abrazadera de uñeta3deforma anular también puede fijarse en la parte de casquillo 7 fija una abrazadera de uñeta de forma de herradura, que puede estar entonces dispuesta en coincidencia y simétricamente respecto a la abrazadera de uñeta 4 inferior. Mientras que en la representación de la Fig.1 el tramo final del tubo guía 1 que aloja el cojinete de presión axial 4 y el casquillo de brida 42, sale relativamente lejos de la parte de casquillo 7 de la abrazadera de uñeta 3, la parte de casquillo 7 se dispone en la práctica de tal forma que el tramo que sale hacia arriba de la parte de casquillo 7 del tubo guía 1 es lo más corto posible, llegando solo a unos pocos mm

6 REIVINDICACIONES 1. Tensor de resorte de compresión, en particular para muelles de ejes de vehículos, compuesto por un tubo guía (1) cilíndrico con un husillo roscado (2) con apoyo giratorio en el interior y dos abrazaderas con uñetas (3, 4), estando una de las abrazaderas con uñeta fijada a uno de los extremos del tubo guía por medio de un primer tramo de casquillo (7) circundante al tubo guía y la otra abrazadera con uñeta fijada a un segundo tramo de casquillo (8) desplazable en dirección axial circundante al tubo guía con asiento de ajuste corrido y unida, por medio de una uñeta radial (28) que se introduce en una ranura axial (34) abierta en un extremo del tubo guía, a un elemento deslizante (29) guiado axialmente en la superficie interior del tubo guía y que engrana con el husillo roscado a través de una rosca interior, caracterizado porque la uñeta radial (28) conformada en una pieza en el elemento deslizante (29) presenta una longitud radial (RL) medida desde la superficie de envuelta del diámetro total del elemento deslizante (29) que corresponde como máximo al doble del espesor de pared (d) del tubo guía (1), y penetra en un vaciado (27) radial de la parte de casquillo (8) que le circunda tanto en ambos sentidos axiales como también en ambos sentidos de giro con juego reducido. 2. Tensor de resorte de presión según la reivindicación 1, caracterizado porque el vaciado (27) de la parte de casquillo (8), la uñeta radial (28) y la ranura axial (34) del tubo guía (1) están dispuestos en el lado opuesto a las abrazaderas de uñeta (3, 4) en el plano de simetría (24) común del tubo guía (1) y de las abrazaderas de uñeta (3, 4). 3. Tensor de resorte de compresión según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el vaciado (27) de la parte de casquillo (8) está dispuesto al menos aproximadamente en su eje medio. 4. Tensor de resorte de compresión según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el elemento deslizante (29) presenta un tramo intermedio cilíndrico (31) de diámetro reducido, en el que penetra la uñeta radial (28) en ambos sentidos axiales.. Tensor de resorte de compresión según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el husillo roscado (2) está apoyado en el extremo del tubo guía(1)provistodelaabrazadera de uñeta (3) fija por medio de una brida conformada en una pieza o de un casquillo de brida (42) roscado y soldado con este frontalmente, sobre un cojinete de presión axial (4), que se poya en el sentido de tracción del husillo roscado, sobre un resalte radial (46) del tubo guía (1). 6. Tensor de resorte de compresión según la reivindicación3o4,caracterizado porque el husillo roscado (2) presenta una cabeza para llave (39) roscada y/o soldada a este o conformada en una pieza y apoyada sobre un cojinete de presión axial (3) en el extremo del tubo guía (1) más alejado de la abrazadera de uñeta (3) fija, que está dispuesto entre la cabeza para llave (39) y un resalte radial o un anillo de apoyo (39) del tubo guía (1) y que sólo está sometido a tracción durante el movimiento axial del elemento deslizante (29) en el sentido correspondiente al destensado. 7. Tensor de resorte de compresión según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento deslizante (29) y la parte de casquillo (8) presentan aproximadamente la misma longitud axial y están dispuestos sobre el tubo guía (1) desplazados axialmente entre sí respectivamente de forma que el elemento deslizante (29) tiene una distancia mayor que la de la parte de casquillo (8) al apoyo axial (3) del lado de la cabeza para llave, superándola aproximadamente en la medida axial (a). 8. Tensor de resorte de compresión según la reivindicación, caracterizado porque la ranura axial (34) del tubo guía (1) está abierta frontalmente en el extremo provisto de la abrazadera de uñeta (3) fija. 9. Tensor de resorte de compresión según la reivindicación 1, caracterizado porque como variante de sujeción en particular en la parte de casquillo (7) fija del tubo guía(1)sehaprevistouna abrazadera de uñeta (3) configurada como anillo cerrado con un perfil de sección transversal en forma de L

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