DE2534239A1

DE2534239A1 - Verfahren und vorrichtung zur bildstoerung an einer kreuzspuleinrichtung

Info

Publication number: DE2534239A1
Application number: DE19752534239
Authority: DE
Inventors: Hans Raasch
Original assignee: W Schlafhorst AG and Co
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1975-07-31
Filing date: 1975-07-31
Publication date: 1977-02-17
Also published as: JPS6020307B2; FR2319561B1; CS208711B2; US4060208A; IT1073405B; DE2534239C2; JPS5218941A; FR2319561A1; GB1539399A; CH602467A5

Description

Verfahren und Vorrichtung aur ailastörung an einer Kreuzspuleinrichtuna

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur Bildstörung an einer Kreusspuleinrichtung mit konstanter Fadenzufuhrgeschwindigkeit.· mit eines hin- und hergehenden Fadenführer, der in Seitabstärtäen abwechselnd ;ait mindestens zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben wird.

Für eine wirksame Bildstörung ist eine ausreichend grosse Geschwindigkeitsdiffereria erforderlich. Der Antrieb der iireuzspule bleibt bei bekannten Vorrichtungen von cian iiaßnahnien zur Bildstörung unberührt. Die Fadenführergeschwiiidigkeit ist maßgebend für den Fadenkreuzungswinkel der Kreuzspule. Der Kreuzungswinkel wird also bei der Bildstörung ständig geändert. Dieser Änderung des Kreuzungswinkels sind jedoch Grenzen gesetzt. Ohne störende Nachteile für Spulenaufbau und Ablaufverhalten kann der Kreuzungswinkel nicht urn raehr als + 5 % geändert werden. Da sich die Wickelgeschwindigkeit als die Resultierende aus den Vektoren Spulenumfangsgeschwindigkeit beziehungsweise Wickelwalzen-Umfeoigsgeschwindigkeit und Padenführergesehwindigkeit ergibt, ändert sich

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die v/ickelgeschwindigkeit bei der herkömmlichen Bildstörung, was bei konstanter Fadenzufuhrgeschwindigkeit zu Störungen führt. Biese Störungen bestehen im wesentlichen aus unterschiedlichen Fadenspannungen, unter sciiiedlicher Fadendahnung und unterschiedlichem Schlupf zwischen Wickelwalze und Kreuzspule, falls die Kreuzspule durch eine Wickelwalze angetrieben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ilachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und den Faden mit ntoglichst gleichiftäßiger Fadenspannung und Fadendehnung bei gleichmäßigem Spulenaufbau auf die Kreuzspule aufzuwickeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgeiaäß dadurch gelöst, daß synchron und abhängig von der Befragung des Fadenführers die Kreuzspule so angetrieben wird, daß der Quotient aus üxftf angsgeschwindigkeit der Kreuzspule und Cosinus des halben Fadenkreuzungswinkels konstant ist. Dabei ergibt sich die gewünschte gleichbleibende Wickelgeschwindigkeit. Wenn, wie üblich, die Kreuzspule von einer Wickelwalze durch Friktion angetrieben wird, ist bei Vernachlässigung des Schlupfes die ümfangsgeschwin-

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digkeit der Wickelwalze gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule. Da raeist ein geringer Schlupf erwünscht ist, wird die Umfangsgeschwindigkeit der Wikkelwalze ein wenig größer sein als die Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß einer mit einem rotierenden Antrieb des Fadenführers verbundenen Hilfseinrichtung eine der Rotationsgeschwindigkeit proportionale elektrische GrSsse entnommen wird, mit deren Hilfe ein rotierender Antrieb der Kreuzspule gesteuert wird. Die Hilfseinrichtung kann zum Beispiel ein Tachogenerator sein.

Es ist nicht notwendig, die Bildstörung rait kontinuier~ licher Drehzahländerung oder einer Vielzahl unterschiedlicher Drehzahlen durchzuführen. In wirtschaftlicher, vorteilhafter Beschränkung genügt es, wenn für die Antriebe je zwei rhythmisch oder in bestimmten Zeitgrenzen auch zufällig umschaltbare Drehzahlen ausgewählt werden, die etwa 10 % voneinander abweichen. Der übergang von einer Drehzahl zur anderen darf selbstverständlich fließend sein.

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2ur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, daß der Kreuzspüleinrichtung getrennte, jedoch voneinander abhängig steuerbare Antrieb svor richtungen für den Fadenführer und die Kreuzspule zugeordnet sind, die so steuerbar sind, daß der Quotient aus Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule und Cosinus des halben Fadenkreuzungswinkels konstant ist. Es können zum Beispiel elektrische oder mechanische Antriebsvorrichtungen verwendet werden.

Die Antriebsvorrichtungen sind üblicherweise rotierend. Beim Fadenführer wird die Rotationsbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung umgewandelt. Vorteilhaft ist der rotierenden Antriebsvorrichtung des Fadenführers eine Hilfseinrichtung zugeordnet, die eine der Rotationsgeschwindigkeit proportionale elektrische Größe ausgibt, mit deren Hilfe die rotierende Antriebsvorrichtung der Kreuzspule steuerbar 1st. Wenn als Hilfseinrichtung ein Tachogenerator verwendet wird, ist die elektrische Grösse zum Beispiel eine elektrische Spannung. Die Antriebsvorrichtungen können vorteilhaft auf zwei rhythmisch

oder in bestimmten Zeitgrenzen zufällig umschaltbare Drehzahlen einstellbar sein, wobei die Drehzahlen etwa

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1O Z voneinander abweichen.

Vorteilhaft werden den An tr iebsvorr ich tmigen mit Schaltkupplungen versehene Kädergetriebe zugeordnet, deren Schaltkupplungen mittels eines Seitsteuergerätes schaltbar sind. Alternativ kann der Antriebsvorrichtung eier Wickelwalze ein als überlagerungsgetriebe geschaltetes Planetengetriebe zugeordnet sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, das den Antriebsvorrichtungen voneinander abhängig antroibbare Planetengetriebe zugeordnet sind, wobei mindestens ein Planetengetriebe als überlagerungsgetriebe geschaltet ist. Dia überlagerung einer ungleichförmigen Drehzahl erfolgt zum Beispiel durch Sllipsenrader.

Die iait der Erfindung ersielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Wickelgeschwindigkeit bei konstanter Fadenzufuhr durch Maßnahmen der Bildstörung keine unzulässige oder störende Veränderung erfährt.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in folgenden Text näher beschrieben und erläutert.

In den Fig. 1a, 1b und 1c ist grafisch dargestellt, wie die Drehzahl der Fadenführer-Antriebsvorrichtung zwecks Bildstörung periodisch verändert werden kann. Die mittlere Drehzahl ist rait n1 bezeichnet. Gemäß Fig. 1a ist der mittleren Drehzahl eine sich sinusförmig verändernde Drehzahl n2 überlagert. Mach Fig. 1b ist die sich der mittleren Drehzahl n1 überlagernde Drehzahl n3 nahezu rechteckföriaig, und gemäß Fig. 1c sind der mittleren Drehzahl n1 gleichzeitig zwei sich sinusförmig verändernde Drehzahlen überlagert, deren resultierende Drehzahl siit n4 bezeichnet ist.

Fig. 2 zeigt grafisch die vektorielle Addition der Fadenführergeschwindigkeit Vf und der Kreuzspulen-ümfangsgeschwindigkeit Vk zur resultierenden Wickelgeschwindigkeit Vw. Der Winkel zwischen den Vektoren Vk und Vw entspricht dem halben Fadenkreuzungswinkel O^/2«

Man kann aus dieser Darstellung erkennen, daß eine Ver-

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größerung des Vektors Vf eine Verkleinerung des Vektors Vk bedingt, wenn der Vektor Vw konstant bleiben soll. Dies ist in der Zeichnung gestrichelt dargestellt. Ebenso ist zu erkennen, daß eine Verkleinerung von Vf eine Vergrößerung von Vk bedingt, wenn Vw konstant bleiben soll. Dies ist in der Fig. 2 strichpunktiert dargestellt.

Fig. 3 zeigt die schematische erfindungsgemäße Anordnung eines Antriebes für die Wickelwalze und den Fadenführer einer Kreuzspuleinrichtung iait einer Steuerung für die Konstanthaltung der resultierenden Wikkelgeschwindigkeit bei Bildstörung. Eine Anzahl von Fadenführern 1 sitzt auf der Fadenführerstange 2. Am Ende der Fadenführerstange ist die Steuerrolle 3 befestigt. Sie greift in die Nute 4a der Fadenführer-Steuerwalze 4. Die Steuerwalze 4 wird über einen Zahnriemen trieb 5 vom Regelmotor 6 angetrieben. Eine Wickelwalze 7 wird durch einen Zahnriementrieb 8 von einem Regelraotor 9 angetrieben. Auf der Wickelwalze rollen die nicht dargestellten Kreuzspulen ab. Sie werden durch Friktion von der Wickelwalze in Rotation versetzt. Die Regelmotoren 6 und 9 3ind so ausgelegt, daß sie

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eine Drehzahl abgeben, die der angelegten Spannung proportional ist. An dera Sinstellpotentiometer 10 wird eine Eingangsspannung für das System eingestellt, die der mittleren Wickelgeschwindigkeit entsprechen soll. Am Ausgang des Potentiometers 10 liegt das Einstellpotentiometer 11 an. Mit diesem Potentiometer kann die Nenndrehzahl der Steuerwalze 4 eingestellt werden. Diese Einstellung wird durch den gewünschten mittleren Fadenkreuzungswinkel der nicht dargestellten Kreuzspule vorgegeben. Der Ausgang des Potentiometers 11 teilt sich in zwei Abgänge auf, wobei der eine direkt in einen Sum&ierer 12 geführt wird, während der andere zu einem Funktionsgeber 13 geleitet wird. Der Funktionsgeber 13 moduliert die Spannung so, wie es für die gewünschte Bildstörungscharakteristik erforderlich ist. Der Ausgang des Funktionsgebers 13 wird ebenfalls in den Summierer 12 geleitet. Hier werden die beiden Spannungen summiert, so daß sich am Ausgang eine Grundspannung mit überlagerter Störspannung ergibt. Diese Spannung bewirkt jetzt, daß der Regelmotor 6 die Fadenführer-Steuerwalze 4 ungleichförmig antreibt. Mit dem Regelmotor 6 ist ein Tachogenerator 14 verbunden, welcher eine der Drehzahl proportionale Spannung abgibt. Diese Spannung wird in einen Rechner 15 geleitet. Die

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aia Ausgang des Rechners 15 vorhandene Spannung ist so eingestellt, daß der naehgeschaltete Rereliüotor 9 die Wickelwaise 7 so antreibt, daß die resultierende Uickelgeschwindigkeit konstant bleibt. Dabei erfüllt der Rechner 15 die Funktion:

n._ = nl . cos %

Λ. C—

cos

Mit n, und ot sind äie momentane liiekelwaizendrehsahl und der momentane Fadenkreuaunp;sviinkel und mit nl und ul die mittlere v'Jiekelwalzenörehzahl und der mittlere Fadenkreusunctr.dLnkel beseichnet.

Der Schlupf zwischen Wickelwalze und Kreuzspule ist hier vernachlässigt worden. Anderenfalls wird durch den Rechner 15 ein vorprogrammierter Zuschlag zu der an den Regelmotor 9 geleiteten Spannung gegeben. Der Zuschlag gleicht dann den Unterschied zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der Kreuzspule und der Wickelwalze aus.

Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, mit der eine Bildstörung; verwirklicht W

^ _deren

rakteristik der Figur Ib entspricht. Die Fadenführer-

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steuerwalze 4 wird über den Zahnriamantrieb 5 von der Kupplungswelle 16* eines Rädergetriebes 16 angetrieben. Auf der Kupplungswelle 16' sitzen lose die Zahnräder 17 und 1Ö. Die Zahnräder 17 und 13 können wechselweise durch eine Schaltkupplung 19 mit der Kupplungswelle 16' kraftschlüssig verbunden werden. Mit dein Zahnrad 17 kämmt das Zahnrad 20 und mit dem Zahnrad 18 das Zahnrad 21. Diese Zahnräder sitzen auf der Welle 22, die von eines». Zahnriementrieb 23 angetrieben wird. Durch den Zahnriementrieb 23 ist das übersetzungsverhältnis zwischen Wickelwalze 7 und Fadenführersteuerwalze 4 für zwei festgelegte Drehzahlen fixiert. Die Sahnräder 17 und 20 sowie 18 und 21 ergeben unterschiedliche Obersetzungsverhältnisse. Sie sind so ausgelegt, daß sich an der nicht dargestellten Kreuzspule einmal ein maximaler Fadenkreuzungswinkel und einmal ein minimaler Fadenkreuzungswinkel ergibt. Die Wickelwalze 7 wird vom Zahnriementrieb 8 über die Kupplungswelle 24' eines Rädergetriebes 24 angetrieben. Auch auf dieser Welle sitzen wieder 2 Zahnräder 25 und 26 lose, die wechselweise durch eine Schaltkupplung 27 kraftschlüssig mit der Kupplungswelle 24¹ verbunden werden können. Mit dem Zahnrad 25 kämmt das Zahnrad 28, und mit dem Zahnrad das Zahnrad 29. Die Zahnräder 28 und 29 sitzen auf der ge-

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meinsamen Welle 30· Die Welle 30 ist auch dem Zahnriementrieb 23 zugeordnet. Angetrieben wird die Welle 30 durch einen Riementrieb 31 von einem Motor 32. Die Übersetzungen zwischen den Zahnrädern 25 und 28 bzw. 26 und sind so bemessen, daß sich - je nachdem^ welches Zahnradpaar auf der Kupplungswelle 16 eingeschaltet ist - die Wickelwalzendrehzahl so einstellt, daß die resultierende Wickelgeschwindigkeit konstant bleibt.

Die Schaltkupplungen 19 und 27 werden durch ein Zeitsteuergerät 33 so umgeschaltet, daß jeweils immer die zusammengehörigen Zahnradpaare für den Wicke!walzenantrieb und den Antrieb der Fadenführerkurve eingeschaltet sind. Die Zeitintervalle können gleichförmig oder ungleichförmig sein.

Figur 5 zeigt eine besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Vorrichtung für die Bildstörung. Mit ihr kann eine Störcharakteristik nach Figur la realisiert werden. Ein Motor 3^ treibt über einen Zahnriementrieb 35 die Hohlwelle 36' eines Planetengetriebes 36 an. Auf der Hohlwelle 36 * sitzt das Sonnenrad 37 des Planetengetriebe 36· Mit dem Sonnenrad 37 kämmt das Planetenrad 38, mit dem das Planetenrad 39 ver-

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bunden 1st. Das Planetenrad 39 kämmt mit dem Abtriebs-Sonnenrad 40. Die Planetenräder 38 und 39 sind an dem Steg 41 befestigt, welcher auch als Zahnrad ausgebildet ist. Das Äbtriebs-Sonnenrad 40 sitzt auf der VJeI-Ie 42. Von der Welle 42 wird über ein Zahnradpaar die Wickelwalze 7 und über den Zahnriementrieb 43' ein weiteres Planetengetriebe 43 angetrieben. Die übersetzung des Zahnriementriebes 43* ist maßgebend für den Fadenkreuzungswinkel auf der nicht dargestellten Kreuzspule. Auf der Antriebswelle 44 des Planetengetxiebes 43 sitzt das Antriebs-Sonnenrad 45, welches mit dem Planetenrad 46 kämmt. Mit dem Planetenrad 46 ist das Planetenrad 47 verbunden, welches mit dem Abtriebe-Sonnenrad 48 kämmt. Das Äbtriebs-Sonnenrad 48 sitzt auf einer Hohlwelle 60, auf welcher auch die Fadenführersteuerwalze 4 befestigt ist. Die Planetenräder 47 und 46 sind mit dem Steg 49 verbunden, welcher ebenfalls als Zahnrad ausgebildet ist und mit dem Steg 41 des Planetengetriebes 36 kämmt. Am Ende der Welle 44 sitzt ein Zahnritzel 50, welches mit dem Zahnrad 51 kämmt. Das Zahnrad 51 sitzt auf der Welle 52, auf deren anderem Ende ein Ellipsenrad 53 sitzt. Das Ellipsenrad 53 kämmt mit einem Ellipsenrad 54, welches durch eine Welle 55 mit dem Zahnrad 55' verbunden ist. Das Zahn-

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rad 55* känmt mit dem Steg 49 des Planetengetriebes 43. Durch diese Anordnung wird den Fadenführer-Planetengetriebe 43 durch die Ellipsenräder 53, 54 eine ungleichförmige Drehzahl überlagert. Diese überlagerte Drehzahl wird auch dera Steg 41 des Wickelwalzen-Planetengetriebes 36 zugeführt. Die übersetzung des Wicke!walzen-Planetengetriebes ist so bestimmt, daß für einen vorgegebenen Fadenkreuzungswinkel die Wickelwalzendrehzahl so eingestellt wird, daß die resultierende Wickelgeschwindigkeit praktisch konstant bleibt. Obwohl die Funktion zwischen Fadenführergeschwindigkeit und Wickelwalzengeschwindigkeit zur Erzielung einer konstanten resultierenden Wikkelgeschwindigkeit eine trigonometrische Funktion ist und ein Planetengetriebe nur als Suramiergetriebe arbeitet, wird das gewünschte Ziel der Konstanthaltung der Wikke!geschwindigkeit in den für die Bildstörung erforderlichen Grenzen der Änderung des Fadenkreuzungswinkels mit sehr guter Genauigkeit erreicht. Innerhalb des üblichen Bereiches von gebräuchlichen Fadenkreuzungswinkeln von 25° bis 40° arbeitet die Getriebekombination mit befriedigender Genauigkeit, wenn man die Übersetzungsverhältnisse so berechnet, daß man als Berechnungsgrundlage einen

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mittleren Fadenkreuzungswinkel des gesamten Bereiches zugrundelegt. Es ist mit dieser Anordnung nicht nur möglich, der mittleren Fadenführergeschwindigkeit eine sinusförmige Störgeschwindigkeit zu überlagern, sondern es können auch andere Funktionen über den Steg 49 des Faaenführer-Planetengetriebes 43 überlagert werden. Diese Geschwindigkeitsänderungen werden in gleicher Weise vom Wickelwalzen-Planetengetriebe 36 durch Änderung der Wickelwalzen-Drehzahl kompensiert. Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung ist, daß sich bei Geschwindigkeitsänderungen des Fadenführers die Drehzahländerung der Wikkelwalze ohne zeitliche Verzögerung einstellt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen der Schutzanspruche und der sonstigen Angaben sind auch noch andere Ausführungen denkbar.

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Claims

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Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bildstörung an einer Kreuzspuleinrichtung mit konstanter Fadenzufuhrgeschwindigkeit, mit einem hin- und hergehenden Fadenführer, der in Zeitabständen abwechselnd mit mindestens zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß synchron und abhängig von der Bewegung des Fadenführers (1) die Kreuzspule so angetrieben wird, daß der Quotient aus Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule und Cosinus des halben Fadenkreuzungswinkels konstant ist.

2« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer mit einem rotierenden Antrieb (6) des Fadenführers (1) verbundenen Hilfseinrichtung (14) eine der Rotationsgeschwindigkeit proportionale elektrische Größe entnommen wird, mit deren Hilfe ein rotierender Antrieb (9) der Kreuzspule gesteuert wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Antriebe je zwei rhythmisch oder in bestimmten Zeltgrenzen zufällig umschaltbare Drehzahlen ausgewählt werden, die etwa 10 % voneinander abweichen.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzspuleinrichtung getrennte, jedoch voneinander abhängig steuerbare Antriebsvorrichtungen (6,9; 16,24; 36,43) für den Fadenführer (1) und die Kreuzspule zugeordnet sind, die so steuerbar sind, daß der Quotient aus Umfangsgeschwindigkeit der Kreuzspule und Cosinus des halben Fadenkreuzungswinkels konstant ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierenden Antriebsvorrichtung (6) des Fadenführers (1) eine Hilfseinrichtung (14) zugeordnet ist, die eine der Rotationsgeschwindigkeit proportionale elektrische Größe ausgibt, mit deren Hilfe die rotierende Antriebsvorrichtung (9) der Kreuzspule steuerbar ist.

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ο. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtungen auf swei
rhythmisch oder in bestimmten Zeitgrensen zufällig
umschaltbare Drehzahlen einstellbar sind, die etwa
10 % voneinander abweichen.

7. "Vorrichtung nach Anspruch 4 oder ö, dadurch gekennzeichnet, daß den Antriebsvorrichtungen mit Schaltkupplungen (19, 27) versehene Rädergetriebe (16, 24) zugeordnet sind, und cfe Schaltkupplungen (19*27) mittels eines Zeitsteuergerätes (33) schaltbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsvorrichtung der Kreuzspule ein als überlagerungsgetriebe geschaltetes Planetengetriebe (36) zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4, 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Antriebsvonichtungen voneinander abhängig antreibbare Planetengetriebe (36,43) zugeordnet sind, und mindestens ein Planetengetriebe (43) als überlagerungsgetriebe geschaltet ist.

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