DE102013109197A1 - Spinning unit of spinning machine, has cover arranged on main portion, rotated in upward direction and provided with spinning rotor - Google Patents
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Abstract
Description
Bereich der Technik Field of engineering
Die Erfindung betrifft eine Spinneinheit einer Rotorspinnmaschine, die einen integrierten Spinnrotor mit einer beiderseitig geöffneten Spinnschale aufweist, die an einem Ende eines hohlen Tragkörpers koaxial gelagert ist, an dessen Umfang ein ferromagnetischer Ring zur Funktion eines radialen elektromagnetischen Lagers eines individuellen elektromagnetischen Lager- und Antriebssystems gelagert ist und in dessen Hohlraum ein ferromagnetischer Ring gelagert ist, der mehrmalig magnetisiert ist oder der aus mehreren Segmenten für die Funktion des elektrischen Antriebs des individuellen elektromagnetischen Lager- und Antriebssystems zusammengesetzt ist, wobei die Spinneinheit darüber hinaus eine Zuführeinrichtung für ein Faserband, eine Auflöseeinrichtung für das Faserband und einen Förderkanal zur Zuführung von aufgelösten Fasern aus der Auflöseeinrichtung in die Spinnschale des integrierten Spinnrotors aufweist. The invention relates to a spinning unit of a rotor spinning machine having an integrated spinning rotor with a mutually open spinning shell, which is coaxially mounted at one end of a hollow support body, mounted on the periphery of a ferromagnetic ring for the function of a radial electromagnetic bearing of an individual electromagnetic bearing and drive system is and in the cavity of a ferromagnetic ring is mounted, which is magnetized multiple times or which is composed of several segments for the function of the electric drive of the individual electromagnetic bearing and drive system, wherein the spinning unit further comprises a feeder for a sliver, a dissolving device for the sliver and a conveying channel for supplying dissolved fibers from the opening device into the spinning bowl of the integrated spinning rotor.
Stand der Technik State of the art
Ein Spinnrotor mit einer beiderseitig geöffneten Spinnschale, die auf einem elektromagnetisch funktionsfähigen Teil des radialen elektromagnetischen Lagers und des elektrischen Rotationsantriebs des individuellen elektromagnetischen Lager- und Antriebssystems koaxial gelagert ist, stellt eine weitere Entwicklungsphase der Rotorspinnmaschinen dar, bei der der ursprüngliche Spinnrotor, der durch eine Spinnschale gebildet wird, gewöhnlich einseitig geöffnet ist und auf einer Welle fest gelagert ist, die mit einem Riemen, der für mehrere Arbeitsstellen gemeinsam ist, oder mit Hilfe eines individuellen Motors angetrieben wird, durch einen integrierten Spinnrotor ersetzt ist, der sowohl Funktionselemente zum Spinnen als auch Elemente zum Antrieb und zur Stabilisierung beinhaltet, und der in dem elektromagnetischen Feld des radialen elektromagnetischen Lagers gelagert ist und durch einen elektrischen Rotationsantrieb gemäß
In Bezug darauf, dass diese Lösung des integrierten Spinnrotors in den langzeitigen Proben ihre Fähigkeiten und Möglichkeiten der Verbesserung auf Gebiet der Rotorspinnmaschinen nachgewiesen hat, besteht das Ziel der Erfindung in der Schaffung einer Spinneinheit für diesen integrierten Spinnrotor, wobei die Spinneinheit auch eine bekannte Zuführeinrichtung für das Faserband, eine Auflöseeinrichtung für das Faserband und einen Kanal zur Zuführung des Faserbandes aus der Auflöseeinrichtung in die Spinnschale des Spinnrotors aufweisen wird. In view of the fact that this solution of the integrated spinning rotor in the long-term samples has proven its capabilities and possibilities of improvement in the field of rotor spinning machines, the object of the invention is to provide a spinning unit for this integrated spinning rotor, wherein the spinning unit also a known feeder for the fiber sliver, a sliver opening device and a channel for feeding the sliver from the slitter into the spin bowl of the spinning rotor.
Darlegung des Wesens der Erfindung Explanation of the essence of the invention
Das Ziel der Erfindung wird durch die erfindungsgemäße Spinneinheit erreicht, deren Wesen darin besteht, dass der integrierte Spinnrotor gemeinsam mit dem individuellen elektromagnetischen Lager- und Antriebssystem in dem Deckel der Spinneinheit angeordnet ist und die Zuführeinrichtung für das Faserband und die Auflöseeinrichtung für das Faserband im Körper der Spinneinheit angeordnet sind, wobei der Deckel der Spinneinheit über dem Körper der Spinneinheit angeordnet ist und von dem Körper der Spinneinheit aufklappbar ist. The object of the invention is achieved by the spinning unit according to the invention, the essence of which is that the integrated spinning rotor is arranged together with the individual electromagnetic bearing and drive system in the lid of the spinning unit and the conveyor for the sliver and the sliver disintegrator in the body the spinning unit are arranged, wherein the lid of the spinning unit is arranged above the body of the spinning unit and can be opened by the body of the spinning unit.
Diese Anordnung ermöglicht eine aus konstruktiver Sicht einfache und ökonomisch nicht anspruchsvolle Lösung aller Konstruktionsgruppen der Spinneinheit, vor allem der Steuerungs- und Leistungselektronik des elektromagnetischen Lager- und Antriebssystems, deren Kühlung und weiter der Lagerung des Stators des radialen elektromagnetischen Lagers und des Stators des elektrischen Rotationsantriebs und einer Anordnung der Abführung von Verunreinigungen aus dem aufzulösenden Faserband. This arrangement allows a structurally simple and economically not demanding solution of all construction groups of the spinning unit, especially the control and power electronics of the electromagnetic bearing and drive system, their cooling and further storage of the stator of the radial electromagnetic bearing and the stator of the electric rotary drive and an arrangement of removing impurities from the sliver to be dissolved.
Die Steuerungs- und Leistungselektronik des elektromagnetischen Lager- und Antriebssystems, eventuell auch der Spinneinheit und/oder der jeweiligen Arbeitsstelle, ist deshalb gemeinsam mit dem integrierten Spinnrotor und dem elektromagnetischen Lager- und Antriebssystem in dem Deckel der Spinneinheit angeordnet, wobei die Steuerungs- und Leistungselektronik die Steuerungsmittel (Mikroprozessor) und Leistungselemente mindestens zur Steuerung des elektromagnetischen Lagers und des Antriebs des integrierten Spinnrotors aufweist. Im Bedarfsfalle wird der Deckel nach oben aufgeklappt, wobei der integrierte Spinnrotor durch das magnetische Feld der Permanentmagneten des radialen elektromagnetischen Lagers gehalten wird und seine Spinnschale zur Bedienung gut zugänglich ist, so dass man den integrierten Spinnrotor mit der Schale im Bedarfsfalle einfach herausnehmen kann. The control and power electronics of the electromagnetic bearing and drive system, possibly also the spinning unit and / or the respective job is therefore arranged together with the integrated spinning rotor and the electromagnetic bearing and drive system in the lid of the spinning unit, the control and power electronics the control means (microprocessor) and power elements at least for controlling the electromagnetic bearing and the drive of the integrated spinning rotor. If necessary, the lid is opened up, the integrated spinning rotor is held by the magnetic field of the permanent magnet of the radial electromagnetic bearing and its spinning bowl is easily accessible for operation, so you can easily take out the integrated spinning rotor with the shell in case of need.
In einer vorteilhaften Ausführung weist die Steuerungs- und Leistungselektronik auch die Steuerungsmittel und Leistungselemente zur Steuerung des Schrittmotors der Zuführeinrichtung des Faserbandes auf. In an advantageous embodiment, the control and power electronics also the control means and power elements for controlling the stepping motor of the feeder of the sliver on.
Die Steuerungs- und Leistungselektronik des elektromagnetischen Lager- und Antriebssystems weist die Steuerungs- und Leistungselektronik des radialen elektromagnetischen Lagers auf, die auf mindestens einer Steuerungsplatte angeordnet ist. Unter der Steuerungsplatte ist eine Antriebsplatte angeordnet, auf der der Stator des Antriebs gelagert ist und unter der die Platte des Lagersystems angeordnet ist. Auf der Antriebsplatte sind der Stator des radialen elektromagnetischen Lagers und ein Geber der Lage des integrierten Spinnrotors gelagert, wobei alle drei Platten parallel laufend sind und im Deckel der Spinneinheit gemeinsam gelagert sind. Dadurch erreicht man eine optimale Anordnung einzelner Konstruktionsgruppen des elektromagnetischen Lager- und Antriebssystems und der Steuerungs- und Leistungselektronik. The control and power electronics of the electromagnetic bearing and drive system comprises the control and power electronics of the radial electromagnetic bearing, which is arranged on at least one control plate. Under the control plate, a drive plate is arranged, on which the stator of the drive is mounted and under which the plate of the storage system is arranged. On the drive plate are the stator of the mounted radial electromagnetic bearing and a transmitter of the position of the integrated spinning rotor, wherein all three plates are parallel running and are stored together in the lid of the spinning unit. This achieves an optimal arrangement of individual design groups of the electromagnetic bearing and drive system and the control and power electronics.
Mit dem Ziel der Sicherstellung einer einfachen und zuverlässigen Kopplung sind die Steuerungsplatte, die Antriebsplatte und die Platte des Lagersystems mit Hilfe von Konnektoren gegenseitig kabellos gekoppelt, wobei die Konnektoren gegeneinander auf einzelnen Platten angeordnet sind. With the aim of ensuring a simple and reliable coupling, the control plate, the drive plate and the plate of the storage system are mutually wirelessly coupled by means of connectors, wherein the connectors are arranged against each other on individual plates.
Damit man die Wärmebelastung aller Komponenten reduziert, die im Deckel der Spinneinheit angebracht sind, sind mindestens einige Leistungselemente der Steuerungs- und Leistungselektronik auf der Steuerungsplatte auf solche Weise gelagert, dass diese im Kontakt mit dem Deckel der Spinneinheit stehen, der aus einem wärmeleitenden Material gebildet ist und der mit Rippen und/oder einer Oberflächenbehandlung versehen ist, die den Wärmeübergang in die Umgebung verbessert und zugleich als Kühler zur Abführung der Verlustwärme dient, die von den Leistungselementen gebildet wird. Dadurch wird zugleich die Wärmebelastung der Spinnschale des integrierten Spinnrotors reduziert, die ebenso auch erwärmt wird und zwar sowohl infolge der Reibung an den zu verarbeitenden Fasern, als auch vom Antrieb und dem elektromagnetischen Lager. In order to reduce the heat load on all components mounted in the cover of the spinning unit, at least some of the control and power electronics power elements are mounted on the control plate in such a way that they are in contact with the cover of the spinning unit formed of a thermally conductive material and which is provided with ribs and / or a surface treatment, which improves the heat transfer into the environment and at the same time serves as a cooler for dissipating the heat loss, which is formed by the power elements. As a result, at the same time the heat load of the spinning bowl of the integrated spinning rotor is reduced, which is also heated and both due to the friction of the fibers to be processed, as well as the drive and the electromagnetic bearing.
Zur Ermöglichung der Reinigung der Spinnschale des integrierten Spinnrotors ist der Deckel der Spinneinheit vom Körper der Spinneinheit mindestens um 80°, vorteilhaft um bis zu 180°, in Bezug auf die Arbeitslage aufklappbar. In order to facilitate the cleaning of the spinning bowl of the integrated spinning rotor, the lid of the spinning unit from the body of the spinning unit at least by 80 °, advantageously by up to 180 °, in relation to the working position hinged.
Zur Sicherstellung der Sicherheit des Bedienpersonals ist der Deckel der Spinneinheit mit einem elektronisch gesteuerten Schloss versehen, das der Sperrung der Möglichkeit des Aufklappens des Deckels vom Körper der Spinneinheit dient, solange sich der integrierte Spinnrotor dreht. To ensure the safety of the operator, the lid of the spinning unit is provided with an electronically controlled lock which serves to block the possibility of the lid being unfolded from the body of the spinning unit as long as the integrated spinning rotor rotates.
In einer vorteilhaften Ausführung ist der Deckel weiter mit einem Positionsgeber versehen, der vor allem der Indizierung der aufgeklappten Lage des Deckels dient, der mit einer Auswerteeinheit gekoppelt ist, die ein Bestandteil der Steuerungs- und Leistungselektronik ist und der Sperrung des Anlaufs des integrierten Spinnrotors dient, solange der Deckel der Spinneinheit geöffnet ist. In an advantageous embodiment, the lid is further provided with a position sensor, which mainly serves to index the unfolded position of the lid, which is coupled to an evaluation unit, which is a part of the control and power electronics and the blocking of the start of the integrated spinning rotor is used as long as the lid of the spinning unit is open.
Zum Informieren über den Stand der Spinneinheit ist der Deckel mit Mitteln zur Signalisierung des Betriebszustandes der Spinneinheit versehen, zum Beispiel zur Signalisierung des Stillsetzens des integrierten Spinnrotors, wobei zur menschlichen Bedienung diese Mittel Lichtmittel sind, zum Beispiel LED-Dioden. For informing about the state of the spinning unit, the lid is provided with means for signaling the operating state of the spinning unit, for example for signaling the shutdown of the integrated spinning rotor, wherein for human operation these means are light means, for example LED diodes.
Bei den halbautomatischen Rotorspinnmaschinen ist der Deckel der Spinneinheit mit mindestens einer Bedientaste versehen, die mit der Steuerungs- und Leistungselektronik der Spinneinheit gekoppelt ist, und die dem Bedienpersonal eine Kommunikation mit der Steuerungselektronik und die menschliche Bedienung bei der Beseitigung des Garnbruches oder beim Austausch einer vollen Spule gegen eine leere Hülse ermöglicht, denn das Bedienpersonal gibt mit der Taste einen Befehl zur Einleitung eines automatischen Verspinnens auf der Arbeitsstelle der Maschine nach der manuellen Durchführung der Vorbereitungshandlungen. In the case of semi-automatic rotor spinning machines, the lid of the spinning unit is provided with at least one operating key which is coupled to the control and power electronics of the spinning unit, and which communicates with the control electronics and the human operator in the event of the yarn breakage or when replacing a full one Spool against an empty shell allows, because the operator gives with the button a command to initiate an automatic spinning on the workstation of the machine after manually performing the preparatory actions.
Der Körper der Spinneinheit ist auf dem Maschinenrahmen ausschwenkbar angeordnet und mit Mitteln zum Sperren des Körpers der Spinneinheit in der Arbeitslage während der Tätigkeit der Spinneinheit gekoppelt. The body of the spinning unit is pivotally mounted on the machine frame and coupled to means for locking the body of the spinning unit in the operative position during the operation of the spinning unit.
Zur Verbesserung der Kühlung des Innenraumes des Deckels der Spinneinheit und aller darin angebrachten Wärmequellen ist es vorteilhaft, wenn im Deckel der Spinneinheit mindestens eine Öffnung zum Eintritt oder Austritt von atmosphärischer Kühlluft gebildet ist, deren Zwangsströmung durch den Innenraum des Deckels durch die Kopplung dieses Raumes mit einer Überdruck- oder Unterdruckquelle sichergestellt wird, die das System des technologischen Unterdruckes der Maschine oder das System der Unterdruckabführung von Verunreinigungen oder ein selbstständiger Unterdruckventilator mit jeweiligen Unterdruckverteilungen sein können. To improve the cooling of the interior of the lid of the spinning unit and all heat sources mounted therein, it is advantageous if at least one opening for entry or exit of atmospheric cooling air is formed in the lid of the spinning unit whose forced flow through the interior of the lid by the coupling of this space with a positive or negative pressure source, which may be the system of the technological underpressure of the machine or the system of the negative pressure discharge of impurities or a self-contained vacuum fan with respective negative pressure distributions.
In der Praxis kommen zwei Anordnungen der Spinneinheit in Frage, bei denen der integrierte Spinnrotor eine senkrechte Drehachse aufweist und die Auflösewalze der Auflöseeinrichtung für das Faserband entweder eine senkrechte Drehachse aufweist, die gegenüber der Achse des integrierten Spinnrotors verschoben ist, wobei die Auflöseeinrichtung mit der Unterdruckquelle zur Unterdruckabführung von Verunreinigungen aus dem aufzulösenden Faserband verkoppelt ist. Alternativ weist die Auflösewalze eine Drehachse auf, die mit der Drehachse des integrierten Spinnrotors waagrecht und windschief ist, wobei die Auflöseeinrichtung mit einer Gravitationsabführung für Verunreinigungen aus dem aufzulösenden Faserband versehen ist. In practice, two arrangements of the spinning unit in question in which the integrated spinning rotor has a vertical axis of rotation and the opening roller of the sliver opening means either a vertical axis of rotation which is displaced with respect to the axis of the integrated spinning rotor, wherein the opening means with the vacuum source is coupled to the vacuum removal of impurities from the sliver to be dissolved. Alternatively, the opening roller has an axis of rotation which is horizontal and skewed with the axis of rotation of the integrated spinning rotor, wherein the opening device is provided with a gravitational discharge for contaminants from the sliver to be dissolved.
Erläuterung der Zeichnungen Explanation of the drawings
Die Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spinneinheit einer Rotorspinnmaschine sind auf den beigelegten Zeichnungen schematisch dargestellt, wobei The embodiments of the spinning unit according to the invention a rotor spinning machine are shown schematically in the accompanying drawings, wherein
Ausführungsbeispiele der Erfindung Embodiments of the invention
Rotorspinnmaschinen weisen eine Vielzahl der Arbeitsstellen auf, die auf einem Maschinenrahmen
Die Spinneinheit weist einen Körper
Der Deckel
Die optische Signalisierung weist mindestens ein optisches Signalisierungsmittel
- 1. das optische Signalisierungsmittel
6 leuchtet rot =integrierter Spinnrotor 34 dreht sich, die Spinneinheit ist verschlossen Das bedeutet, dass man denDeckel 3 nicht öffnen kann, denKörper 2 der Spinneinheit kann man nicht aufklappen, dasSchloss 4 ist gesperrt. - 2. das optische Signalisierungsmittel
6 leuchtet grün =integrierter Spinnrotor 34 steht still, denDeckel 3 der Spinneinheit kann man öffnen und im Bedarfsfalle kann man nachfolgend denKörper 2 der Spinneinheit vomMaschinenrahmen 1 aufklappen, dasSchloss 4 ist entsperrt. - 3. das optische Signalisierungsmittel
6 blinkt rot = Mangel,integrierter Spinnrotor 34 steht still, denDeckel 3 sowie denKörper 2 der Spinneinheit kann man öffnen, dasSchloss 4 ist entsperrt. - 4. das optische Signalisierungsmittel
6 blinkt grün =integrierter Spinnrotor 34 steht still, derKörper 2 und/oder derDeckel 3 der Spinneinheit sind nicht mechanisch verschlossen, man kann das Drehen desRotors 34 nicht starten, denDeckel 2 der Spinneinheit kann man öffnen, dasSchloss 4 ist entsperrt, denKörper 2 der Spinneinheit kann man nach dem Öffnen desDeckels 3 vomMaschinenrahmen 1 aufklappen.
- 1. the optical signaling means
6 lit red = integratedspinning rotor 34 turns, the spinning unit is closed This means you have thelid 3 can not open thebody 2 the spinning unit can not be opened, thelock 4 is locked. - 2. the optical signaling agent
6 glows green = integratedspinning rotor 34 stands still, thelid 3 The spinning unit can be opened and in case of need you can follow thebody 2 the spinning unit from themachine frame 1 open thelock 4 is unlocked. - 3. the optical signaling means
6 flashing red = defect, integratedspinning rotor 34 stands still, thelid 3 as well as thebody 2 the spinning unit can be opened, thelock 4 is unlocked. - 4. the optical signaling means
6 flashing green = integratedspinning rotor 34 stands still, thebody 2 and / or thelid 3 The spinning unit are not mechanically closed, you can rotate therotor 34 do not start thelid 2 the spinning unit can be opened, thelock 4 is unlocked, thebody 2 The spinning unit can be opened after opening thelid 3 from themachine frame 1 unfold.
Die Zustandssignalisierung der Spinneinheit kann man auch auf andere Weise bilden. The state signaling of the spinning unit can also be formed in other ways.
Der Positionsgeber des Deckels
Im Körper
Im Deckel
In der dargestellten Ausführung ist der Tragkörper
Über der Platte
Über der Antriebsplatte
Auf einer der Platten
In einer nicht dargestellten alternativen Ausführung ist auf den Platten
Auf der Steuerungsplatte
In einer vorteilhaften Ausführung sind auf der Steuerungsplatte
In der Öffnung des Stators
In dem Deckel
Die Anordnung der Arbeitsstelle und der Spinneinheit kann auf zweierlei Weise erfolgen. The arrangement of the job and the spinning unit can be done in two ways.
Wie bereits oben beschrieben, weist der integrierte Spinnrotor
In
Industrielle Anwendbarkeit Industrial applicability
Die erfindungsgemäße Lösung kann man bei den Rotorspinnmaschinen ausnutzen, die einen integrierten Spinnrotor mit einer beiderseitig geöffneten Spinnschale aufweisen. The solution according to the invention can be exploited in rotor spinning machines which have an integrated spinning rotor with a spinning bowl opened on both sides.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Maschinenrahmen machine frames
- 2 2
- Körper der Spinneinheit Body of the spinning unit
- 21 21
- Zuführeinrichtung für ein Faserband Feeding device for a sliver
- 211 211
- Zuführtisch feed
- 212 212
- Zuführwalze feed
- 22 22
- Auflöseeinrichtung opening device
- 221 221
- Auflösewalze opening roller
- 222 222
- Gravitationsabführung für Verunreinigungen Gravity removal for impurities
- 223 223
- Antriebsband der Auflösewalze Drive belt of the opening roller
- 224 224
- Unterdruckabführung für Verunreinigungen Vacuum removal for impurities
- 23 23
- Förderkanal delivery channel
- 24 24
- mechanische Taste zum Aufklappen des Körpers der Spinneinheitmechanical button for unfolding the body of the spinning unit
- 25 25
- Dichtring seal
- 3 3
- Deckel der Spinneinheit Cover of the spinning unit
- 31 31
- Hohlraum des Deckels der Spinneinheit Cavity of the lid of the spinning unit
- 311 311
- Eintrittsöffnung für atmosphärische Luft Inlet for atmospheric air
- 312 312
- Filter filter
- 313 313
- Austrittsöffnung outlet opening
- 32 32
- Deckplatte cover plate
- 33 33
- Platte des Lagersystems Plate of warehouse system
- 331 331
- Stator des radialen elektromagnetischen Lagers Stator of the radial electromagnetic bearing
- 34 34
- integrierter Spinnrotor integrated spinning rotor
- 341 341
- Spinnschale spin shell
- 342 342
- hohler Tragekörper hollow carrying body
- 3421 3421
- äußerer Umfangssaum outer circumferential hem
- 343 343
- ferromagnetischer Ring ferromagnetic ring
- 344 344
- ringförmiger Permanentmagnet annular permanent magnet
- 345 345
- nichtferromagnetischer Ring non-ferromagnetic ring
- 346 346
- Gegenkonnektor against connector
- 35 35
- Antriebsplatte drive plate
- 351 351
- Stator des elektrischen Rotationsantriebs Stator of the electric rotary drive
- 352 352
- Gegenkonnektor against connector
- 36 36
- Steuerungsplatte control panel
- 361 361
- Stecker zum Anschluss der Antriebsplatte Plug for connecting the drive plate
- 362 362
- Stecker zum Anschluss der Platte des Lagersystems Plug for connecting the plate of the storage system
- 363 363
- Leistungselement der Steuerungs- und Leistungselektronik Power element of the control and power electronics
- 37 37
- Buchse Rifle
- 38 38
- Garnabführtrichter Garnabführtrichter
- 39 39
- Garnabzugsrohr Garnabzugsrohr
- 4 4
- elektronisch gesteuertes Sicherheitsschloss des Deckels der Spinneinheitelectronically controlled security lock of the cover of the spinning unit
- 5 5
- Taste button
- 6 6
- optisches Signalisierungsmittel optical signaling means
- 7 7
- gesponnenes Garn spun yarn
- 8 8th
- Garnabzugseinrichtung Garnabzugseinrichtung
- 9 9
- Spule Kitchen sink
- 10 10
- Faserband sliver
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- CZ 294707 [0002] CZ 294707 [0002]
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