DE1604673A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Buersten - Google Patents

Description

Paris/ Frankreich, Rue Pixerecourt 44

"Verfahren und. Vorrichtung zur Herstellung
Ton Bürsten."

Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Bürsten durch Übergiesaen der Köpfe von ladenbüscheln, die von in Bündeln angeordneten Strängen abgeschnitten sind»

Weiterhin betrifft die Erfindung Vorrichtungen zur Aueübung dieses Verfahrens, mit denen die optimalen Möglichkeiten von Einspritzpressen üblicher Bauweise zur Erhöhung des Fabrikationsausstosses ausgenutzt werden können, was gleichbedeutend ist mit sehr herabgesetzten Herstellungskosten.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine nach diesem Verfahren und mittels dieser Vorrichtung.hergestellte Bürste«

Es sind bereits Verfahren für die gewerbliche Serienfertigung von Bürsten od. dgl., wie z.B. Bürsten von
Haushaltsgeräten bekannt, die Büschel von Fäden aufweisen, welche an ihren Köpfen in einem Körper aus
Kunststoff gehaltert sind.

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Diese bekannten Verfahren bestehen darin, die Köpfe von Fadensträngen, die bündelweise in Kanälen einer G-ießkokille geführt sind, durch Übergiessen mit einem Kunststoff zu ummanteln, sodann mittels des so gebildeten Bürstenkörpers einen Zug auf das Bündel von Strängen auszuüben, um diese auf eine genau der länge eines Büschels entsprechende Länge zu verschieben, und schliesslieh die Stränge oberhalb des Kokillenbodens abzusehneiden, um die Büschelbürste abzutrennen und auf diese Weise einen Strangabschnitt für die Büschelköpfe der nächsten zu giessenden Bürste freizumachen.

Es ist jedoch bisher nicht gelungen, eine hinreichende Dichtigkeit der mit den Büscheln versehenen 6-uss-formkanäle zu gewährleisten; unter bestimmten Einspritzbedingungen konnte das eingespritzte Material in die Stränge entweichen, was eine Unterbrechung der Herstellung zur Folge hatte.

Darüber hinaus ermöglichte das Schrumpfen der Stränge nach dem Abschneiden es nicht, eine hinreichende Einpassung der Strangköpfe im Kunststoff zu erzielen, um einen gieiehmässigen Zug der Strangköpfe zu gewährleisten; daraus kann eine Verdrillung der Stränge in den Führungskanälen resultieren, was fehlerhafte Eusehe1-ausführungen mit sich bringt.

Zudem mussten die bekannten Maschinen, vor allem die Einspritzpressen, für das Anordnen der Stränge zu Bündeln stillgesetzt werden, was nicht mit einer Herab-

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Setzung der Herstellungskosten zu vereinbaren ist.:»

Schliesslich führt das Anhalten häufig zu einem Verwickeln der Strangfäden, die während des Abhaspeins von ihren Spulen ein Verwickeln begünstigenden Verdrillungen unterworfen sind»

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile, Sie gestattet es, Bürsten der vorstehend erwähnten Art mit einein Verfahren mit wesentlieh erhöhtem Fabrikationsausstoss unter Mateaalein-sparung herzustellen.

Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, bei Durchführung der vorstehend erwähnten Arbeitsgänge der Führung, des Warmübergiessens und des Abschneidens der Stränge folgende,"die Erfindung darstellende Mässnahmen bezüglich des Lärigsvorscliubes der Stränge zu treffen;

- die Stränge in BündeIfοrm in einer vor den Fadenköpfen - in der Vorbewegungsrichtung derselben gesehen unterbrochenen Mihrung zu führen, ' ■

- jeden Strang vor der Unterbrechung stellenweise zu umfassen, - vor dieser umfassten Zone einen zum Kopf hin gerichteten Stoss auszuüben,

- jeden Strang an unter einem zumindest der kritischen Xxiicklänge entsprechenden Abstand voneinander angeord-

neten Punkten hinter den Stossbereichen in Querrichtung abzustützen -

- die Einwirkungen nach der Verschiebung abzubuchen,

- mindestens einen Teil der Stränge zu umfassen und diese letzteren über ihre ganze Länge während der ganzen Dauer des G-iessvorganges hinter den umfassten -Stellen abzustützen.

Es versteht sich, dass ein solches Verfahren der Speisung einer G-iessform mit Strangbüscheln durch Vorstossen der Büschel und'nicht durch Ziehen eine Abkürzung der bekannten Verfahren des Abkühlens und des Aushebens der Bürsten aus der Form gestattet; zudem kann die Ausstossung Jeder Bürste beim Herausnehmen aus der Form durch axiale Stösse auf die Büschel mittels der Köpfe der für die nächste Bürste bestimmten Büschel bewirkt"werden. Dadurch kann der Fabrikationsausstoss vergrössert werden, und die 'benötigte Menge an Kunststoffkann beschränkt werden auf die flr ein korrektes Aussehen der eingegossenen Büschel im Gebrauch erforderliche Menge.

Darüber hinaus bewirkt das Umfassen der Stränge und deren fortgesetzte Abstützung ein hinreichend dichtes Schliessen der Führungskanale, um ein Entweichen, von Kunststoff, zu vermeiden α

Zusätzlich betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die zum Zwecke "er He.rstellungjvon rnt vollkommen ^ererri.'ber Ihrem ^rnräp:er ausgerichteter Büscheln versehe--■■-

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nen Bürsten auf eineirEinspritzpresse angebracht werden kann. - -' - ' '.- ^: -.- ^: .-

Die Erfindung betrifft in gleicher Weise eine Zuführvorrichtung, die_r nachdem sie mit Strängen ausgerüstet worden ist, sehr schnell an einer auf einer Einspritzpresse gelaigerten Fabrikationsvorrichtung angebracM werden kann, um den'Bürstenaüsstoss mit der Einspritzgeschwindigkeit der Presse inÜbereinstimmung zu bringen. ■ ' ".".-■■■■' ·

Zudem betrifft die Erfindung mittels des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung hergestellte Bürsten.

Schliesslieh betrifft.die Erfindung eine Fadenanordnung auf" einer Spule,welche es,gesta-bftet, bleibende Erümmungen von für das Einbringen in die Zuführungsvo-rrichtung bestimmten Fadensträngen zu verhindern.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.

Die Fig. 1-5 zeigen schematisch und im Schnitt die Elemente einer Bürstenherstellungsmaschine gem. der Erfindung in den verschiedenen Herstellungsphaseri entsprechenden Stellungen.

Eig. 6 zeigt schematisch in vergrqssertem Maßstab einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach den Figo ,1.-5·

ig. 7 zeigt in verkleinertem Maßstab im Längsschnitt

und in Draufsicht die Vorrichtung nach. Pig. 6.

Fig. 8 zeigt schematisch im Schnitt.einen Ausxüstungsteil für.die Vorrichtung nach den vorhergehenden Figuren,

Fig. 9 zeigt sch'ematisch die "kritische" Knickschwelle".

Fig. 10 und 11 sind schematische Darstellungen teils im Schnitt, eine's Organs zum Beseitigen von Knicken.

Die Figo 12 bis 16 sind schematische Querschnittsdarstellungen der Kanäle von Organen gem. den vorhergehenden Figuren» .

Fig. 17 zeigt in vergrössertem Maßstab eine Einzelheit der vorhergehenden Figuren«

Fig. 18 zeigt im senkrechten Schnitt die Elemente einer Bürstenherstellungsvorriehtung, die auf dem !feller einer Einspritzpresse angeordnet ist.

Fig. 19 zeigt, teils weggebrochen, eine Einzelheit der Fig. 18. '

Fig. 20 zeigt schematisch und in Seitenansicht eine Zuführungsvorrichtung als Ausrüstungsgegenstand für eine Einspritzpresse für ein Strangbündel.

Fig. 21 zeigt im Grundriss eine Einspritzpresse-mit einer Vorrichtung nach Fig. 20.

Fig. 22 zeigt eine Einfädelvorrichtung für Fadenstränge .

Die Fig. 23 und 24 zeigen schematisch einen Schnitt durch mittels des Verfahrens nach der Erfindung hergestellte Bürstenkörper.

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Pig. 25 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten mit zwei Sätzen τοη Büscheln.

1 lässt PadensiEänge 3 aus Polyamid erkennen, die in Bundelform in die Kanäle einer Batterie von . Klemmen 6a und 6b und zweier Messer 7 und 8 einer Schere eingeführt sind.

Diese Elemente werden später im einzelnen beschrieben werden, jedoch sei klargestellt, dass das Messer 8 zusätzlich den Boden einer der Kokillen 9a einer Gussform bildet, die auf der bewegliehen Scheibe einer Presse zum Einspritzen des Polystyrols anzubringen ist; die andere Kokille 9b ist auf der "festen/' Scheibe dieser Presse gelagert.

Die Elemente der Schere- und der Klemmen liegen eng aneinander an.

Das Verfahren zur Herstellung von "Bürsten gem. der Erfindung geht wie folgt vor sich.

W_enn die Stränge 3 des Bündels sich in der Stellung gem.. Fig. 1 befinden, wird die Klemmenbatterie 6 geschlossen gehalten und de Stränge werden in. dieser festgehalten.

Bei geöf fönten Scheiben der G-ussform (Tig. 2) backt man die Enden der Polyamidfäden mittels einer Brenner- fZ amme zu Köpfen zusammen, undfianach werden die Scheiben der Guseform geschlossen (Fig. 3), und es wird Polystyrol in die ?or;a eingespritzt.

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Nach Verfestigung des über die Köpfe herübergegossenen Kunststoffs werden die Scheiben der Presse geöffnet (Pig» 4),und die Schere 7, 8 wird betätigt zwecks Abtrennen der Stränge (Pfeil fl).

Wach Rückkehr in die Ausgangsstellung dieser Schere (Fig. 5) wird die Klemmenbatterie 6 betätigt, welche durch eine Folge von Rückwärts- (Pfeil f2) und ■Vorwärtsbewegungen (Pfeil f3) der. G-rösse "1", die Stränge 3 auf eine Länge L in die Kanäle der Kokille 8 vorstösst, bis deren Enden wieder die Ausgangsstellung' gem. Fig. 1 annehmen.

Diese Verschiebung bewirkt auch das Ausstossen der■■ ■ ■ Bürste, denn die im Körper 2 eingeschlossenen Büschel 1 werden durch die Stränge aus den Kanälen der Kokille hinausgeworfen.

Es wird späterhin im. einzelnen besehrieben werden, . wie im Laufe des, G-iessens: die Strangteile fest in den Kanälen .der Kokille 8 und der Schere 7 gehalten werden, um- die Bildung, vollendeter Büschel auf den Bürstenkörper!! zu. gewährleisten, , ,. . ,

In Figo c-i ein,, dieselben Elemente ,-/Ie in Fig. 5 gezeigt, vor denen fine später in einzelne,·! beschriebene Lochscheibe 5 angeordnet Let». ... .

Die 'Kleiral/T'-rriehtung' besteht aus einem Dorn .6a, der vefs'c'hrel/'fi-'.r iir einer' entspree-her ^r':i AuGuehmurig eines Än's'cMaHeiles 6b gelagert ist, dessen Boden mit einer Guninrischeibe 6c bedeckt ist,:, durch >/elche die Stränge

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mit nennenswertem Spiel hindurchgeführt sind.

Die gegenseitige Verschiebung dieser zwei Elemente 6a.'- ■6h, Wegstrecke "c", (Pfeil fl, Hg. 7) führt/zur: "End"-Zusammendrückung der Scheibe 6c, die durch Kriechen Querdrücke "t" ausübt.

Die Verrichtung bildet eine Batterie -radialer Klemmen mit elastischen Klemmbacken, welche die Fäden jedes Bündelstranges gleichzeitig schonend, jedochmit beträchtlicher Kraft umfassen können. ^

Aüsser den (nicht dargestellten) Schließ-Steuerorganeh weist die Batterie 6a - 6b noch einen (nicht dargestellten) Mechanismus.auf,.welcher sich."in Längsrichtung (Pfeil ,f.2-) verschieben kann. '

'Der Vorschub "X" der Stränge 3 geht wie folgt; vor sieh:

Fach demBetätigen der Scheren 7, 8 befinden sich die Köpfe der Stränge in der Sehnittebene "T", die Klemmbatterie 6 wird dann geschlossen (Pfeil fljoiindanschliessend um den Betrag "1" (ungefähr 2 mm),der ein Bruchteil (z.B. ein Fünftel) der länge ^JJ" (ungefähr 1 cm) eines Büschels ist, durchStosseinwirkung auf die Stränge verschoben. _: .■ - V

Sodann wird die Klemmvorrichtung geöffhet und in die Ausgangsstellung zurückgeführt; während des Rücklaufs der Klemmvorrichtung (Pfeil f5) werden die von dieser freigegebenen-Stränge durch die Reibung in den Führungskanälen der Lochscheibe 5 an einer rücklaufigen Bewegung

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gehindert. -

!Diese Vor- und Rückbewegung der Batterie 6 wiederholt sich, bis der Strangzug um die Länge "L" verschoben ist. ... . '

Pur die Verschiebungseinheit "1" wählt man eine G-rösse, .welche unter dem kritischen Wert liegt, bei welchem unter der Wirkung der Stösse "P" und der Reibungskräfte "R" in den Kanälen Knickungen auftreten wurden, um schematisierte Verformungen auf der Maschine zu vermeiden.

Die durch das Vorstossen der Stränge bedingten Schwierigkeiten werden verständlicher, wenn man sich vergegenwärtigt, dass die Fäden dieser Stränge, die aus 1130-Paden mit einem Durchmesser von 0,31 mm bestehen, sich unter der Wirkung eines Stosses krümmen, wenn ihre Führung auf eine Länge von mehr als 2 mm unterbrochen ist.

Darüber hinaus können verschiedene Fadenarten eine natürliche, sehr ausgeprägte Tendenz haben, sich au verdrillen und in ihren Strängen aufzuquellen.

Es ist daher vorteilhaft, die Stränge an mindestens

. um/ ·

einem Punkt ihres Führungsweges zu/fassen.

Für diesen Zweck kann man der vorstehend beschriebenen Vorrichtung eine weitere Klemmehbatterie 10a, 10b, 10c hinzufügen; der Anschlagteil 10a kann a.E. l/l fester Stellung gegenüber der Form 9 untergebracht sein.

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Die Mittel zum Schliessen und Öffnen dieser Batterie sind auf folgende Weise mit den Steuermitteln der Klemmvorrichtung 6 verbunden: ^:

- wenn die KlemmvOrrlchtung 6 geöffnet Ist, sei die Klemmvorrichtung IQ geschlossen,

- wenn die Klemmvorrichtung 6 geschlossen ist und sich nach vorn (Pfeil f2) und rückwärts (Pfeil f5) verschiebt, sei die Klemmvorrichtung 10 geöffnet.

Auf diese Weise verlaufen die Bewegungen dieser zwei Klemmvorrichtungen gegenläufig und synchron. '

Es kann vorteilhaft sein, die Verschiebung "L" des Bündels durch eine einzige Bewegung der Batterie 6 ■ au.bewirken. : i - ■ ,7. > · -" ... ^; -■:■.-.-; ■'■:

Um das Knicken der Stränge zu verhindern (Mg. 9), hat man ins Auge gefasst, die Stränge an unter gleichbleibendem Abstand e, der unter der "kritischen knickschwelle"· für die Stränge unter der-Einwirkung -des :'^:- ; Verschiebestosses "P":-liegt, angeordneten Stelren- · mittels quer-in der Batterie angeordneter Scheiben (iTig. 10 und "I) In Querrichtung abzustützen.

Diese Batterie von Abstntzsoheib.enrist mit, eimern-Ife- . ·. chanismus verbunden, der die Verschiebung der Süheiten s.riichron mit der Vor-und Rückwärtsbewegung der B'itterie 5 ermöglicht; die Scheiben können zwischen Γ, in ir. λ er. ¥1ς. .10 bzw^ 11 gezeigten Endstellungen durch aufei/vanderfolgende (oder gleichzeitige) 7eri^en hin und herbewegt werden, so dass der

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Abstand zwischen zwei benachbarten Scheiben höchstens gleich der "kritischen Knickschwelle"ist.

Die Lochscheibe 5 besteht aus einem gegen Abnutzung durch Reibung widerstandsfähigen Material, das durch einen unter Berücksichtigung der Fadenart möglichst kleinen Reibungskoeffizienten gekennzeichnet ist. JDiese Scheibe besteht vorzugsweise aus Polyteirafluoräthylen, was eine erstaunliche Haspelwirkung ergibt. Es ermöglicht es schliesslich, das Auftreten von sehr bedeutenden Zugkräften und das Verstopfen infolge Verklemmens zu verhindern, dem man häufig bei metallischen Lochscheiben begegnet.

Die Kanäle der Lochscheibe weisen darüber hinaus vorzugsweise kleinere Abmessungen auf, als die Kanäle der anderen Organe der Maschine: die Klemmbatterien, die Anti-Knick-Batterien und die Messer der Schere, deren/ Kanäle in ihrem Querschnitt demjenigen der Stränge angepasst sind. Mir die kreisförmigen Kanäle kann die Herabsetzung des Durchmessers einen Wert von 30$ erreichen.

Die von der Batterie 6 im Verlaufe einer Vorwärtsbewegung vorgezogenen Strangfäden sind in der-Lochscheibe nach Art eines aus einer'Drahtziehbank ausgezogenen Metallfadens zusammengefasst und so auf die Stränge verteilt unter Beibehaltung ihrer Eelativstellungen»

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Um den Durchlauf der Stränge durch die verschiedenen Organe zu erleichtern und generell alle Störungen (Verdrillen und Überlappen) zu vermeiden _t die zu Iiängenuntergchieden bei den Fäden der Bündel führen könnten, und um eine vollkommen ebene Verschiebefront zu gewährleisten, hat man besondere Kanalabsehnitte ins Auge gefasst, für die jeder Faden über die ganze Länge seines Weges auf zumindest drei benachbarte Fäden seiner Stränge abgestützt wird. -

Von den Fäden mit kreisförmigem Querschnitt erfüllen' ■ nur die wenigsten diese Bedingung,, in einem Strang Vielleicht sieben. ' ; .

Dieser Elementarstrang bildet einen Grundmodul für Stränge, die den verschiedenen Problemen der Bürstenwaren entsprechen und von denen die bemerkenswertesten in den Fig. 12 bis 16 wiedergegeben sind.

Die Diagonalen der am meisten interessierenden Kanäle entsprechen 5, β oder 7 Faden; für diese Abmessungen und Dimensionen können die Kanäle mittels bekannter Bohrverfahren hergestellt werden, z.B. durch Elektroerosion» . ■- ' ■-"':""".·■

Mittels dieser Vorrichtungen kann man durch Stoss einen vollkommen gleichmässigen und regelmässigen,Strangvorschub erreichen und damit sehr vorteilhafte Erhöhungen des Fabtikationsausstosses. -."■"':""..

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Im Verlaufe des Giessens "verbleiben die Fäden fest untereinander und gegen die Wandungen der Kanäle der Vorrichtung abgestützt, die eng beieinander liegen. Diese Abstützwirkung, verbunden mit den Umfaasungswirkungen, ermöglicht es, den zufälligen, von den Köpfen der Stränge unter der Wirkung der Injektinnsdrücke ausgeübten Kräften-zu widerstehen.

Zu diesem Zweck kann es unter bestimmten Injektionsbedingungen, insbesondere bei wenig warmen Kunststoffen, die einen erhöhten Produktionsausstoss gestatten, oder bei relativ langen Büscheln, notwendig sein, die Steifigkeit der Stränge durch Umfassung, insbesondere an ihren zur Bildung*.der Büschel bestimmten Stellen, zu verstärken. .

Das. hierzu durchgeführte Verfahren besteht darin, das Schliessen der Schere auszulösen, bis der auf die Stränge ausgeübte Stossdruck leicht unter dem Widerstand gegen die Durchtrennung der Fäden der Stränge liegt. Die Umfassung zur Erhöhung der Steifigkeit der Stränge kann auch im Rahmen der Abtrennung erfolgen,

W£nn das übliche Spiel "J" (Fig. 17), das für einen Schmiermittelfilm des Messers 7 in der Kokille 8 vorgesehen ist, erhalten bliebe, könnten die auf die Angriffskanten 7a, 8a dieser Elemente ausgeübten Kräfte hinreichend gegeneinander verschoben werden,

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um ein Moment zu erzeugen, ,das bestrebt ist, die Stränge zu schwenken;; die Fäden wurden auf diese Weise longitudinale Yerdrillungen aufweisen in Form von Krümmungen und Gegenkrümmungen, die für ein korrektes Aussehen der Büschel ungünstig waren.

Die Sehnejdflachen der Kokille und des Messers sind so vollkommen wie möglich abgearbeitet und einer Ie^ handlung unterworfen worden, die es gestattet, ein? Oberflächenhärte von merklich über 1000° "Viekers" zu erzielen; darüber,hinaus gestattet eine weiter unten beschriebene Lagerung die Herabsetzung ihres Gleitspieles auf jeden gewünschten niedrigen Wert.

Pur gewisse Ausführungen von Faden, deren Steifigkeit ausreicht, um durch Abkrümmung in den Kokillenkanälen &en beim Übergiesseh auftretenden In3ektionsdrücken zu widerstehen, ist es möglich, die Büschel vor dem Griessen zu schneiden» Das Verfahren besteht einfach darin, die Kanäle vor. den Büscheln mittels des Messers der Schere während der ganzen Dauer des G-iessvorganges zu schliessen. . . ,

Die vorstehend beschriebenen Vorrichtung en können in Form eines Mechanismus hergestellt werden, der leicht und schnell an einer In^ektionspresse anzubringen ist.

In Fig. 18 ist eine Kokille 9b gezeigt, die aujjeiner festen Scheibe Pf einer üblichen Injektionspresse gelagert ist, deren bewegliche Scheibe Pm mittels der Arme "B" mit folgenden Organen versehen ist:

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a) einer Kokille 8 und einem Scherenmesser 7, sowie

b) einer Batterie von Klemmen 6a, 6b, die mit einer Mihrungslochscheibe 5 verbunden ist, welche mit Röhren 13 für den Schutz und das Einfädeln der Stränge ausgerüstet ist.

Die Messer 7 bzw. 8 sind in einem Rahmen 14 gelagert, der mit den Armen "B" zusammenhängt, sowie in einem Rahmen 15·

Diener Rahmen 15 kann beim Gleiten durch eine Schliesswinde 16a (Pfeil fl) und eine Öffnungswinde 16b (Pfeil f'l), die beide mit dem Rahmen 14 einen Teil bilden, gesteuert werden.

Diese Rahmen 14 und 15 (Fig. 19) weisen an zwei gegenüberliegenden Rändern Zapfen auf, die in Rinnen von zwei Traversen 17 eingreifen, welche mittels Schrauben 18 in zueinander paralleler Anordnung auf dem Rahmen 1,4 gelagert sind.

Der die Kokille 8 tragende Rahmen 15 kann einerseits auf dem Rahmen 14 und andererseits auf Rollenlagern 19 gleiten,, die parallel zueinander in einem Rollenkäfig, "Nadellager" genannt, angeordnet sind.

Das seitliche Spiel einer solchen G-leitvorriehtung kann.in dem gewünschten Masse durch (mehr oder weniger' harten) Eingriff eines Unterkeiles 20 eingestellt werden, der die Form eines sehr spitzen Keiles hat, welchervor dem Eindrehen der Schrauben 18 zwischen die seitlichen !lachen der Rinne der Traverse 17 und des

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Zapfens des Rahmens -14 eingeführt werden kann,

- Dieser Mechanismus, der mit einer Kokille 9a aus-'gerüstet ist> stellt eine Bürstenherstellungsvorrichtung' dar, die an einer üblichen Einspritzpresse angebracht werden kann; das Spiel des Absehneiders kann auf den gewünschten niedrigen Wert herabgesetzt werden. Jedoch ist ein "trockenes" Gleiten der Messer, dies es Abschneiders möglich, und dieses kann sehr weich sein wegen der Nadellager.

Die Kiemmenbatterie 6 und die Führungslochscheibe sind gem. Pig. 18 durch Stangen 21 (von denen nur eine in der Pig« zu sehen ist) miteinander verbunden, d% an Ansalzen 21a des Lochscheibenrahmens befestigt und wie folgt gelagert sind:

a) einerseits in Muffen 21b des Anschlagteiles 6b und

b) andererseits in an dem Rahmen 14 befestigten Hülsen 21c.

Diese Muffen und Hülsen sind mit Rollenlagern versehen,

- die Hülsen 21b gestatten eine Gleitbewegung "1" der Klemmenbatterie auf den Stangen 21 und

- die Hülsen 21c gestatten die schnelle Montage und Demontage der Vorrichtung Batterie 6-Lochscheibe 5 gegenüber dem Rahmen 14 unter Bewährleistung, einer genau fluchtenden Ausrichtung ihrer Kanäle mit denen des Abschneiders. ;

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Darüber hinaus trägt der Ansehlagteil 6b einen Wulst 22, der ein Lager für eine Achse 22a· bildet, die in das .Querhaupt 22b der Stange eines Hubzylinders 25 eingreift, der in dem oberen Arm " B" gelagert ist.

Die untere Seite des Anschlagteiles 6b weist eine Backe auf, die ein lager einer Achse 24 trägt, auf welcher beiderseits der Backe ein Focken 24a gelagert ist, der rom Dorn 6a (Wegstrecke "c") und einem Ankuppelorgan 24b gesteuert wird, das auf einer kinetischen "Kardan"-Verbindung 25a angebracht ist, die auf dem Ende einer Achse 25 befestigt ist, die in einem Lager des unteren Armes "B" der Seheibe Pm gelagert Jsfc.

Der Rahmen der Lochscheibe 5 trägt einen Ansatz 26 mit einem Loch, in welches mit geringem Spiel eine Spindel 26a eingreift, die mit "fetter Reibung" gelagert und auf dem unteren Arm "B" blockiert ist.

Die Röhren 13 bestehen aus Polytefcrafluoräthylen, was das Gleiten derStränge erleichtert; ihre rückwärtigen Enden sind auf der vorderen Fläche der Lochscheibe 5 mittels eines üblichen G-egenplatten-Systems befestigt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich folgendes:

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Aufgrund der Stangen El stellen die Elemenbätterie und die lochscheibe 3_r versehen toit den Bahren 13, eine Strangzuführungsvorriehtung für die Kokill enab sehne ider' HerstellungsvorriQlitung dar, '

aufgrund der «Stangen 21 und der Spindel 2:6a kann diese Vorrichtung selir schnell an der ihrerseitsan der Pressenseheilae ange'braoliten Herstellungsvo3?jpieii;tung montiert und von dieser- demontiert werden *

Für die Demontage reielit es, die Achse 22 a von dem Wulst 22.au lösen (Pfeil f4), die Achse 2| gvreeks, Demontage der Kupplung 24Ia zurückzustossen (Pfeil f ¹^), dii Spindel 26a Tom Ansatz 26 zu lösen (Pfeil f5) und sodann die Zuführungsvorrich.tung vom Kahme?! 14 zu trennen (pfeil f6); die Stangen 21gleiten nun in den Hülsen 21e» ""."■■"."■■"- ..".·

Für die Montage auf der Scheibe Pm reichen die gengesetzten Massnähmen; die fluchtende der Kanäle der Zuführungsvorrichtung und der Herstellung svorrichtung ist einwandfrei gewährleistet durch den Eingriff der Stangen 21 in'die Hülsen 2lc.

Die wesentlichen Herstellungsphasen einer Bürste sind die folgenden:,

Hachdem die Zuführungsvorrichtung mit Strängen versehen ist, deren Schnittflächen vorher auf das Niveau der freien Fläche des Aiisehlagteiles 6a abgeschliffen sind und die Klemmenbatterie geschlossen ist (Fig. 18),werden folgende Massnahmen getroffen: ■

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- die Achse 25 wird betätigt (Pfeil f7) zum Steuern des Öffnens der Klemmen (Wegstrecke "c" des Anschlagteiles 6a),

- der Hubkolben 23 wird verschoben (Pfeil f8) unter Mitnahme der Klemmenbatterie 6a, 6b über eine Strecke "1". Diese Verschiebung ist möglich, weil das "Kardan"-Organ.25a sich verformt und die Muffen 21b auf den Stangen 21 gleiten; diese sind in den Hülsen 21c und den Ansätzen 21a der durch die Spindel 26a blockierten lochscheibe 5 festgehalten,

- die Achse 25 wird betätigt (Pfeil f9) zwecks Sehliessen der Klemmen, " .

- die Winde 23 wird betätigt (Pfeil f 10) zum Verschieben der Klemmenbatterie,und die Stränge werden um ein Stück "1" in die Kanäle des Messers 7 vorgestossen,

- die Massnahmen dieses Zyklus werden wiederholt, bis die Borstenschnittflächen an der Innenseite der Kokille vorbeibewegt werden in die in den Pig· I und 5 gezeigte Stellung,

- die Massnahmen des Kopf Zusammenballens (Mg. 2) und •des Schliessens der Scheibe Pm sowie des Giessens werden durchgeführt (Fig. 3),

- die Winden 16a und 16b werden betätigt zum Abschneiden der Büschel (Fig. 4-)·

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Dei* Vorstehende Zyklus -wird zum Auswerfen der Bürste und* zum Herstellen einer neuen Bürste wiederliölt; jedoeh, liegt die Anzahl der Wege "1" der Winde 23 leicht unterhalb der vorstehend' erwähnten, weil die^Strängechnittflachen bei' der Trennung in der Schnittebane der^; Messer 7 und 8 angeordnet sind»

Es könnte sehr vorteilhaft sein, mittels einer Vorrichtung nach dem USA-Patent 3 150 571 auf die Stränge in ■ der Schnittebene einen Druck auszuüben, der leicht unter dem Widerstand gegen die Abtrennung ihrer- Fäden liegt. (Das Patent ist am 14* Mai 1963 angemeldet und am 29·9·. 1964- erteilt worden für FRASSEu)O et.^: GONSORi.% .

Diese Winde stellt eine hydraulische Druckverriegelungs-* vorrichtung grosser Betriebssieherliieit dar.

Man könnte Zuführungsvorrichtüngen mit Gleitstangen, ^; die mit Klemmen, und Ab stütgjb at teilen, wie in den Fig. B, 10 und 11 gezeigt, ausgerüstet sind, vorsehen.

Is kann auch der mit diesen Herstellungsvorrichtungen ausgerüsteten Presse eine zweite Strangzuführuhgsvor«- richtung hinzugefügt werden, wie nachstehend erläutert,

In. den lig* 20 und 21 sind Spulen. 4a und. %p gezeigt, . . die auf einer Stütze 2f asigebraßht -sinctj-uin::^;^ mittels eines Elektromotors 20 und tbißrtragungsörganen 29 in tJmdrehung veräefrzen au können.» .--. " -

* 22 -

Jeder dieser Spulen trägt von einer Trommel
spi'ialig in Windungen aufeinandergewiökelte Fäden, die nebeneinander zwischen den Backen der Spule verteilt
angeordnet sind, so dass die Spule durch einen Stapel von jedem der Faden entsprechenden Flachspulen gehi!-" det ist, deren ,Picke dem Fadendurohmesser entsprichtϊ

Demgemäss kann die Gesamtheit der Fäden ohne bleibende spiralige Verdrillung der Fäden nach Art eines regeln massigen .Vlieses abgewickelt werden; die Fäden sind
vollkommen geradlinig und können durch Einführungen
zwischen die Kammzähne 30a und 30b, die auf dem Träger befestigt sind, ausgewählt werden für die Bildung ei- , nes Strangbündels 3 (Fig. 21).

Diese Stränge werden in die Kanäle einer Scherengiess.*- form 31 eingeführt, die auf eine Gabel 27 a eingesetzt 1st»

Für die Durchführung dieser Massnahme werden die Enden der Fäden eines Bündels 3 zusammengefügt durch Verbindung mittels einer Paste oder eines Klebers, z*B» in
der Form eines Ballens (Fig. 22),. welcher den Kopf
einer Uadel umgibt, die durch einen flexiblen und
Wärmfesten Strähl^räht Icleiiien!Durchmessers ( .in der
Grossensordnung von 2/10 mm) gebildet ist*

»Feder so. mit seiner fedel versehene Strang kaan in eine HÖhre 43 Und in dan entspreahenäen Kanal der
vorrichtung

Fach dem Einfädeln reicht es, diese Stränge mittels eines ,Messers auf die Schnittfläche des Anschlagteiles 6b abzutrennen, um die Z Uf übungsvorrichtung bereit zu machen für das Ankuppeln an eine Herstellungsvorrichtung der Presse'(Pfeil g).

Aufgrund dieser Anordnungen und des Zusammenwirkens vnnzwei Zuführungsvorrichtungen braucht das Arbeiten einer mit einer solchen Herstellungsvorrichtung ausgerüsteten Presse nur während einer sehr herabgesetzten Zeitspanne unterbrochen zu werden, die der Demontage einer keine Stränge mehr aufweisenden Zuführungsvorrichtung und der anschliessenden Montage einer anderen mit Strängen versehenen Vorrichtung entspricht.

Unter diesen Bedingungen entspricht der Fabrikationsausstoss der Einspritzgeschwindigkeit der Presse, was vorteilhaft ist für die Herabsetzung der Herstellungs— kosten. .

Es ist offenbar, dass das Verfahren es aufgrund dieser Vorrichtungen' ermöglicht, wirtschaftlich versehiedanste. Bürstenausführungen herzustellen, die für alle möglichen Anwendungen geeignet sind. -

In Pig. 25 ist· eine G-iessform-mit zwei mit Schneidmessern 34a bzw. 34b ausgerüsteten Kokillen 33a und 33b gezeigt.

Diese Kokillen sind mit dem Kopf frei angeordnet und mit StrangzuführungsvOrrichtungeii 35Θ-5 35b ausgerüstet, so

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dass sie eine Griessvorrichtung "bilden., die quer auf dem beweglichen Teller einer Presse gelagert werden kann, wobei ihre Organe wie vorstehend beschrieben zu be-' tätigen sind. . --.

Diese .Torrichtung gestattet es, Bürsten mit zwei einander gegenüberliegenden Bürstenflächen herzustellen, und man wird feststellen, dass die entsprechende Oberfläche der Schneidvorrichtung 34 b eine zylindrische Form hat. .

Das gleichzeitige Abtrennen der Büschel auf den Flächen kann durch geradlinige Gleitbewegung der Form 33a, 33b in einer zur Figurenebene senkrechten Richtung bewirkt werden. - '

Man kann jedoch folgendes vorsehen;

- eine Gleitbewegung des Messers 34a (Pfeil fll) und

- eine kleine Rotatio'n "a" des Messers 34b; die Schultern "e", dieses Messers sind abgerundet, um diese Bewegung zu gestatten.

Man kann auch im Rahmen der Erfindung in den Kokillen 8 und' 33 folgendes vorsehen: -

- leicht konvergierende oder divergierende Kanäle um einen geschlossenen oder aufspringenden (offenen) Büschelfächer zu erhalten,

- einseitig offene Löcher, die zwischen den Strangkanälen angeordnet sind und eine Zahn- oder Dorngiessform 36

' bilden (Fig. 23); man erhält auf diese Weise übliche Bürsten mit Fadenbüscheln, die mit Kunststoffzähnen ver- ^

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sehen sind.

Aus Gründen der Materialeinsparung, kann man die Dicke "E" (Fig. 23) des Bürstenkörpers herabsetzen auf einen den Beanspruchungen beim Gebrauch entsprechenden Wert, wobei die notwendige Festigkeit' bei den Büscheleinschlußstellen durch Vorwölbungen-' 37 gewährleistet ist, die Ausbuchtungen in der Gießform 9b entsprechen.

Für nachgiebige Kunststoffe kann man flache und" dünne Stege vorsehen, die an ihrem Rand mittels eines Körpers "C" oder eines Griffes (Fig. 24·) überwölbt oder eingefasst werden können.

Nachdem alle Bürsten durch die Stränge ausgeworfen werden, sind die gebräuchlichen Auswerferdorne nicht erforderlich, weshalb der Körper keine Abdruckspuren von Auswerferdornen aufweist und vollkommen glatt ist; an diesem Kennzeichen können die gem. der Er-findung hergestellten Bürsten erkannt werden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt^ vielmehr sind mannigfache Abwandlungen derselben möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

Claims (2)

4. März 1966 meine Akte: P1 PG 66/i Patentansprüche. Λ ■

1. Verfahren zur serienmässigen Herstellung von Bürsten

aus in Form von Strangbündeln zugeführten Fäden, bei V ·

dem die Stränge des Bündels parallel zueinandergeführt, und die Enden der Strangfäden, nachdem sie ggf. zu Köpfen verfestigt worden sind, in der Wärme mit Kunststoff übergössen werden zwecks Bildung des Bürstenkörpers, sodann zur Bildung der Bürstenbüschel abgeschnitten werden, wonach die Strangbündel auf eine ■ genau der gewünschten länge der Büschel und ihres Kopfes entsprechende Länge in Längsrichtung verschoben werden, dadurch gekennzeichnet , dass zur Längsverschiebung der in Bündelform geführten Stränge, deren Führung vor dem Fadenkopf unterbrochen-ist und die Stränge vor der Unterbrechung stellenweise umfasst sind, einen zum Kopf hin gerichteter Druck vor dem umfassten Bereich auf sie ausgeübt wird und sie an unter einem zumindest der kritischen Knicklänge entsprechenden Abstand voneinander angeordneten Stellen hinter den Stossbereichen in Querrichtung abgestützt werden, wobei die Krafteinwirkungen nach der Verschiebung unterlassen werden und mindestens ein Teil der Stränge umfasst und über ihre ganze Länge und während der ganzen Dauer des Griessvorganges hinter' den umfassten Stellen abgestützt wird.

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2. Verfahren nach. Anspruch. 1, dadurch g e k te η η ζ e ic h η e t , dass zum Beibehalten der Stellungen der einzelnen Strangfäden gegeneinander während zweier aufeinanderfolgender StÖsse jeder Strang des Bündels, ausserhalb seiner StOsseinwirkungszone umfasst wird von der Beendigung der Verschiebung an, bis ZUm₁ Beginn der folgenden Verschie-

--- bung. -■-■". -..-■ '

3· Terfahren nach den Ansprüchen 2 und 3» dadurch g e k e η η ζ e i c h η et , dass zur Vermeidung von Verdrilluügen der Jaden in ihren Strängen unter der Einwirkung der Verschiebestösse jeder laden in den lÜhrungs- und Stossbereichen auf zumindest drei laden seines Stranges abgestützt ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ ei cn η e t , dass die Stränge durch Einwirkung eines wenig unter dem Widerstand ge-^ gen das Abtrennen der Fäden liegenden Druckes mittels der Schneidorgane geklemmt werden, und dass die Schneid·^

_._ organe ein Spiel haben, das unter der üblichen Dicke eines Schmiermittelfilmes liegt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , dass bei Päden hinreichender Steifigkeit, um den Siessdrücken zu widerstehen, die Büschel vor dem Giessen abgeschnitten werden,und die Kanäle während der Dauer des G-iessvorganges durch die Schneidorgane geschlossen w.e.rden.

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6. Vorrichtung zur Herstellung von Bürsten nach dem Verfahren gem. den voraufgehenden Ansprüchen, die auf der beweglichen Scheibe einer Einspritzpresse angeordnet werden kann und eine von Strangführungskanälen durchzogene Giesskokille, eine damit verbundene Abtrennvorrichtung sowie Gleit- und Steuerorgane aufweist, dadurch g e k e ά η ζ e i c h,ne t , dass das Spiel der Messer der Abtrennvorrichtung ge-.ringer ist als die Dicke eines Schmiermittelfilms, und dass die'Oberflächen einer ihre Härte erhöhenden und ein '-'trockenes" Gleiten ermöglichenden Behandlung unterworfen worden sind.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η ζ e ic h η e t , dass die Gleitvorrichtungen Rollenlager und Mittel zur Verringerung des Spiels der Abtrennermesser aufweisen.

8« Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 1, dadurch ge ken η ζ e i c hi e t , dass die Steuerorgäne für den Abtrenner durch eine Winde für Vorwärtsbewe- . gung und eine Winde für Rückwärtsbewegung gebildet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , dass die Winden Verriegelungsmittel'' aufweisen, die es gestatten, den Stoss der Abtrennermesser auf einen gewünschten Wert einzustellen.

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10. Vorrichtung nach einem der Einsprüche 6/bis 9, dadurch · g e ken η ζ e 1 c h η e t , dass die Kokille. zumin~ dest ein einseitig offenes Giessloch aufweist*

11. Vorrichtung zum Zuführen von Strängen zu einer Her-■ ''Stellungsvorrichtung nah, einem der Ansprüche 6. /bis 10, mit Mitteln zu ihrer Befestigung auf einer solchen Herstellungsvorrichtung, dadurch g e k e η η ζ e i c Ji net ,dass sie im "wesentlichen aus einer Kl emmenbatterie besteht, die mit einem Mechanismus für zyklischen Vorschub verbunden ist und über einen, Steuermechanismus die Strangfadeh umfassen und auf diese einen Verschiebestoss ausüben kann, sowie aus einer I'ührungslochscheibe für die Stränge, die durch gegeneinander verschiebbare Organe mit dieser,Batterie verbunden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, g e k e η η ζ ei c h η e t durch eine zweite, gegenüber der Lochscheibe feststehende, vor der Stossbatterie angeordnete Klemmenbatterie, die mit einem zum Vorschubmechanismus derStossklemmen

■ gegenläufig und synchron arbeitenden 'Steuermechanismus ausgerüstet ist.- \-'r

13.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch g e k en η ζ e i c h η e t , dass jede Klemme einen· Dorn und einen Anschlagteil aufweist, zwischen denen ein durch Längsdruck deformierbares elastisches Organ zum Ausüben seitlicher Drücke angeordnet ist» ;

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14· Torrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch.hinter der Stossbätterie angeordnete Anti-Knick-Organe zur Querabstützung, die mit Abstand voneinander entlang der Fortbewegungszonen der Fäden angeordnet sind und durch Längsverschiebung nach hinten gruppiert werden können.

15· Vorrichtung nach einem der'Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet , dass jeder Kanal einen abweichenden Abschnitt einfacher geometrischer Form aufweist, der die Querschnitte von zumindest sieben Fäden aufnehmen kann, die genau kreisförmig und untereinander gleich sind, wobei jeder Querschnitt zumindest drei benachbarte Querschnitte tangiert.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , dass die Verbindurigsorgane für die lochscheibe und die Klemmenbatterien sowie die Befestigungsmittel für die Vorrichtung aus Gleitstangen bestehen.

17. Gusspresse für das Einspritzen von Kunststoff mit einer mit einer Vorrichtung zum Herstellen von Bürsten nach den Ansprüchen 6 bis 10 versehenen Scheibe, dadurch g e kennzeic hn e t , dass die Pressenscheibe mit einem Organ, vorzugsweise einer Winde, ausgerüstet ist, welche einen zyklisch arbeitenden Vorschubmechanismus einer Strangzuführung svorrichtung mit einer Klemmenbatterie steuert, sowie mit Mitteln zum Verriegeln der Vorrichtung und mit Mitteln zum Öffnen und Schliesseri der Batterie.

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.18. Halterung für Trommelspulen für Fäden, die Stränge zum Einfädeln in eine* Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 16 bilden können, dadurch ge ken η ζ ei c ίι-η e. t ., dass sie Mittel zum Rotieren der Spulen aufweist sowie . Mittel, insbesondere Kämme, zum Gruppieren der fäden zu ' Strängen» : · ν

19· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch g e k e ,η η ζ e i c h net, dass die Pressenschei"be mit einem Organ, vorzugsweise einer Winde, ausgerüstet ist, welches einen zyklisch arbeitenden VorschulDmeehanismus einer Strangzuführungsvorrichtung mit einer Klemmenbatterie steuert, sowie mit Mitteln zum Öffnen und;■.Schii.essen der Batterie. ,

20. Bürste mit FadenlDüscheln, die in einen Kunststoff körper eingegossen sind, dadurch g e k e η η ζ e ic h η e t , dass der Bürstenkörper vollkommen glatt ist.

21. Bürste nach Anspruch 20, dadurch g e ke η h ze ic h η e t , dass der Bürstenkörper durch G-iessen geformte ^ zwischen den ladenbüscheln angeordnete Zähne aufweist. : .

22. Bürste nach Anspruch 20, dadurch g e k e η nz e i c h η e y , dass der Bürstenkörper die Form eines dünnen Steges hat, der auf seiner den' Büscheln gegenüberliegenden Oberfläche Einschlusswulste für die Büschel aufweist.

23* Bürste-nach. Anspruch 20, dadurch g e k e ή-η ζ ei c hn e t , dass sie an zwei gegenüberliegenden Flächen mit Büscheln versehen ist, wobei eine der Oberflächen der Büschelwülste evtl. zylindrisch ist. " ^:

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24-· Spule mit Fäden für direkte Zufuhr zu einer Bürstenhers teilung smaschxne ohne bleibende .Verdrillungen, dadurch *gr:.e.k-.e nn zeichnet, dass die Fäden Windung um Windung nebeneinander in der Form von Flachspulen zwischen den Spulenbacken aufeinanderge-■wickelt sind.

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