JP6308582B2 - Tongue rail manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、トングレールの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a tongrel.
従来から、レールの頭部全断面にわたり熱処理を施し、耐摩耗性を高めた熱処理レール(JIS E 1120)が用いられている。又、レールに熱処理を施すための装置も発案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a heat-treated rail (JIS E 1120) that has been heat-treated over the entire cross-section of the head of the rail to improve wear resistance has been used. An apparatus for heat-treating the rail has also been devised (for example, see Patent Document 1).
ところで、レールの一形態として、ポイント用レールや伸縮継目用レールに用いられるトングレールがある。このトングレールは、長手方向に沿って断面形状が変化していく特殊形状のレールである。又、このトングレールは普通レールよりも断面積が大きく左右非対称形のS(Special)レールに、切削加工を施して製造されるものである。従って、トングレールの表面は、Sレールの断面形状の深部が露出したものであり、かつ、Sレールからトングレールへの加工は、レールの頭部のみならず首下部を含めたより広範囲にわたる。このため、熱処理が及ばない部分がトングレールの表面として露出すると、必要な耐摩耗性を得ることができないといった問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、耐摩耗性の高いトングレールを効率的に製造することにある。
By the way, as one form of the rail, there is a tongrel used for a point rail or an expansion joint rail. The Tongleil is a specially shaped rail whose cross-sectional shape changes along the longitudinal direction. The Tongleil is manufactured by cutting a left-right asymmetric S (Special) rail having a cross-sectional area larger than that of a normal rail. Therefore, the surface of the Tongrel is exposed at the deep portion of the cross-sectional shape of the S rail, and the processing from the S rail to the Tongrel is more extensive including not only the head of the rail but also the lower neck. For this reason, there is a problem in that the necessary wear resistance cannot be obtained if the portion that is not heat-treated is exposed as the surface of the Tongrel.
This invention is made | formed in view of the said subject, The place made into the objective is to manufacture a tongaryl with high abrasion resistance efficiently.
(発明の態様)
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
(Aspect of the Invention)
The following aspects of the present invention exemplify the configuration of the present invention, and will be described separately for easy understanding of various configurations of the present invention. Each section does not limit the technical scope of the present invention, and some of the components of each section are replaced, deleted, or further while referring to the best mode for carrying out the invention. Those to which the above components are added can also be included in the technical scope of the present invention.
(1)Sレールを長手方向に送りながらバーナーの火炎により加熱を行う熱処理工程の後に、Sレールをトングレールの断面形状へと切削加工する機械加工工程を含み、前記熱処理工程において、前記Sレールの表面に対する前記バーナーの火炎の放射位置を、前記Sレールの断面形状のうち前記トングレールの断面形状を構成する深部まで焼入れ層が及ぶに適した位置に、設定するトングレールの製造方法(請求項1)。
本項に記載のトングレールの製造方法は、レール表面に対するバーナーの火炎の放射位置を、上述のごとく、Sレールの断面形状のうちトングレールの断面形状を構成する深部まで焼入れ層が及ぶに適した位置に設定して、熱処理工程を実施する。そして、Sレールが効率的に加熱されることで、熱処理が深部まで浸透することとなる。このようにして熱処理したSレールを、最終的にトングレールの断面形状へと切削加工することで、Sレールからトングレールへと加工した状態において、熱処理が及んだ部分をトングレールの表面として露出させるものである。
(1) It includes a machining step of cutting the S-rail into a cross-sectional shape of the Tongrel after the heat-treatment step of heating with the flame of the burner while feeding the S-rail in the longitudinal direction. A method of manufacturing a tongrel that sets a radiation position of the flame of the burner with respect to the surface of the burner to a position suitable for the quenching layer to reach a deep part constituting the sectional shape of the tongrel in the sectional shape of the S rail (claim) Item 1).
The method for producing a tongrel described in this section is suitable for the quenching layer extending to the deep portion constituting the sectional shape of the tongrel as described above with respect to the radiation position of the flame of the burner with respect to the rail surface. The heat treatment process is performed at the set position. And since S rail is heated efficiently, heat processing will osmose | permeate to the deep part. The S-rail thus heat-treated is finally cut into a cross-sectional shape of the Tongrel, so that in the state processed from the S-rail to the Tongrel, the heat-treated portion is defined as the Tongrel surface. To be exposed.
(2)上記(1)項の前記熱処理工程において、前記Sレールの、上方から頭頂部へ向けて、及び、両側から首下部へ向けて、前記バーナーの火炎を放射するトングレールの製造方法(請求項2)。
本項に記載のトングレールの製造方法は、Sレールの表面に対するバーナーの火炎の放射位置として、Sレールの上方から頭頂部へ向けて、及び、Sレールの両側から首下部へ向けて、バーナーの火炎を放射するように設定することで、Sレールが効率的に加熱され、Sレールの断面形状のうちトングレールの断面形状を構成する深部まで、焼入れ層が及ぶようになるものである。
(2) In the heat treatment step of the above (1), a method for producing a tongrel that emits flame of the burner from above the S rail toward the top of the head and from both sides toward the bottom of the neck ( Claim 2).
The method for producing the Tongrel described in this section is as follows. The burner flame radiates to the surface of the S-rail from the top of the S-rail toward the top and from both sides of the S-rail toward the bottom of the neck. By setting so as to radiate the flame, the S-rail is efficiently heated, and the quenching layer extends to the deep part of the cross-sectional shape of the S-rail that constitutes the cross-sectional shape of the Tongrel.
(3)上記(2)項の前記熱処理工程において、前記熱処理工程において、前記Sレールの両側から首下部へ向けて火炎を放射するバーナーの放射方向を、前記Sレールの、長手方向と直交する方向に対して、送り方向に傾斜させるトングレールの製造方法(請求項3)。
本項に記載のトングレールの製造方法は、Sレールの両側から首下部へ向けて火炎を放射するバーナーの放射方向を、Sレールの、長手方向と直交する方向に対して、送り方向に傾斜させることで、両側から首下部へ向けて放射されるバーナーの火炎が、互いに干渉することにより、双方の火炎が対向する他方の火炎の状態を乱す等の、悪影響を防ぐものである。なお、Sレールの両側から首下部へ向けて射するバーナーの火炎は、Sレールの上方から頭頂部へ向けて放射する火炎とも干渉しないことが望ましく、この点からも、本項の構成は適切である。
(3) In the heat treatment step of (2) above, in the heat treatment step, the radial direction of the burner that radiates flame from both sides of the S rail toward the lower neck is orthogonal to the longitudinal direction of the S rail. A manufacturing method of a tongrel inclined in the feeding direction with respect to the direction (Claim 3).
In the manufacturing method of the Tongrel described in this section, the radiation direction of the burner that radiates a flame from both sides of the S rail toward the bottom of the neck is inclined in the feed direction with respect to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the S rail. By doing so, the flames of the burner radiated from both sides toward the bottom of the neck interfere with each other, thereby preventing adverse effects such as disturbing the state of the other flame in which both flames face each other. In addition, it is desirable that the flame of the burner that shoots from both sides of the S rail toward the bottom of the neck does not interfere with the flame that radiates from the top of the S rail to the top of the head. It is.
(4)上記(3)項の前記熱処理工程において、前記バーナーの火炎の放射のタイミングを、前記Sレールの両側から放射されるバーナーの火炎が前記Sレールによって互いに遮られるタイミングで、放射するトングレールの製造方法(請求項4)。
本項に記載のトングレールの製造方法は、バーナーの火炎の放射のタイミングを、Sレールの両側から放射されるバーナーの火炎がSレールによって互いに遮られるタイミングで放射することにより、双方の火炎が対向する他方の火炎の状態を乱す等の、悪影響を防ぐものである。
(4) In the heat treatment step of the above (3), the tongs that radiate the flame of the burner at the timing at which the flames of the burner radiated from both sides of the S rail are blocked from each other by the S rail Rail manufacturing method (Claim 4).
In the method for producing the Tongrel described in this section, the flames of the burner are radiated at the timing when the flames of the burner radiated from both sides of the S rail are shielded from each other by the S rail. This prevents adverse effects such as disturbing the state of the other opposing flame.
(5)レール加熱手段と、該レール加熱手段に対しレールを長手方向に向けて送り込むレール送り手段とを含み、前記レール加熱手段は、前記Sレールの断面形状のうち前記トングレールの断面形状を構成する深部まで焼入れ層が及ぶに適した、前記Sレールの表面位置に、火炎を放射するバーナーを備える熱処理装置。
(6)上記(5)項において、前記バーナーは、前記レール送り手段によって前記レール加熱手段に送り込まれる、前記Sレールの、上方から頭頂部へ向けて、及び、両側から首下部へ向けて、前記バーナーの火炎を放射するように配置されている熱処理装置。
(5) rail heating means and rail feeding means for feeding the rail in the longitudinal direction with respect to the rail heating means, wherein the rail heating means has a cross-sectional shape of the Tongleil among the cross-sectional shapes of the S rail. The heat processing apparatus provided with the burner which radiates | emits a flame in the surface position of the said S-rail suitable for a hardened layer to reach the deep part which comprises.
(6) In the above item (5), the burner is fed to the rail heating unit by the rail feeding unit, from above the S-rail toward the top of the head and from both sides toward the bottom of the neck, A heat treatment apparatus arranged to emit a flame of the burner.
(7)上記(6)項において、前記Sレールの両側から首下部へ向けて火炎を放射するバーナーの放射方向が、前記レール送り手段により前記レール加熱手段へと送り込まれるSレールの、長手方向と直交する方向に対して、送り方向に傾斜して配置されている熱処理装置。
上記(5)から(7)項の熱処理装置は、上記(1)から(3)項記載のトングレールの製造方法における、熱処理工程で使用することにより、(1)から(3)項の作用を得るものである。
(7) In the above item (6), the radial direction of the burner that radiates a flame from both sides of the S rail toward the bottom of the neck is the longitudinal direction of the S rail fed to the rail heating unit by the rail feeding unit Heat treatment apparatus arranged to be inclined in the feeding direction with respect to the direction orthogonal to the direction.
When the heat treatment apparatus according to the above (5) to (7) is used in the heat treatment step in the method for producing a tongrel according to the above (1) to (3), the effects of (1) to (3) are obtained. Is what you get.
本発明はこのように構成したので、耐摩耗性の高いトングレールを効率的に製造することが可能となる。 Since this invention was comprised in this way, it becomes possible to manufacture a tongarle with high abrasion resistance efficiently.
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。
本発明の実施の形態では、Sレールを長手方向に送りながらバーナーの火炎により加熱を行う熱処理工程を実施する。その後に、Sレールをトングレールの断面形状へと切削加工する機械加工工程を実施することで、必要な形状のトングレールを得るものである。そして、熱処理工程では、図1(a)に断面が示されたSレールRSの、表面に対するバーナーの火炎Fの放射位置を、SレールRSの断面形状のうち、図1(b)〜(d)に示される、トングレールRTの断面形状を構成する深部まで焼入れ層が及ぶに適した位置に設定して、SレールRSの加熱を行うものである。
なお、通常は、熱処理工程の前工程として、SレールをトングレールRTの形状に至らない中間的な形状まで切削するための、機械加工工程(荒加工工程)を実施しておく。そして、荒加工が施されたSレールを熱処理工程に付した後に、最終的なトングレールRTの形状とすべく、機械加工工程(本工程)を実施する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In the embodiment of the present invention, a heat treatment step is performed in which heating is performed by a flame of a burner while feeding the S rail in the longitudinal direction. Thereafter, a machining process for cutting the S rail into a cross-sectional shape of the Tongrel is carried out to obtain a Tongrel having a necessary shape. In the heat treatment step, the radiation position of the burner flame F with respect to the surface of the S rail RS whose cross section is shown in FIG. The S-rail RS is heated at a position suitable for the quenching layer to reach the deep part constituting the cross-sectional shape of the Tongrel RT shown in FIG.
Normally, a machining process (rough machining process) for cutting the S-rail to an intermediate shape that does not reach the shape of the Tongreil RT is performed as a pre-process of the heat treatment process. Then, after subjecting the roughed S-rail to a heat treatment step, a machining step (this step) is performed in order to obtain a final shape of the Tongleyl RT.
このトングレールRTは、長手方向に沿って断面形状が変化していくものである。一例として、図1(b)に符号Aで示される先端部の断面形状から、図1(c)に符号B〜Fへ、更に、図1(d)に符号G、Hで示される基端部の断面形状へと、順に断面積が拡大するようにして徐変していく形状を有している。なお、図1(b)の符号RNは、トングレールRTが組み合わされる普通レールの部分断面形状を示している。
そして、熱処理工程におけるバーナーの火炎Fの放射位置として、具体的には、SレールRSの頭頂部RSt(荒加工前の頭頂部RStに相当する位置)に対し、上方から火炎F1が放射され、かつ、首下部RSn(荒加工前の首下部RSnに相当する位置)に対し、両側から火炎F2、F3が放射されるように設定されるものである。
This tongrel RT has a cross-sectional shape that changes along the longitudinal direction. As an example, from the cross-sectional shape of the distal end portion indicated by reference symbol A in FIG. 1B, to reference characters B to F in FIG. 1C, and further, proximal ends indicated by reference symbols G and H in FIG. It has a shape that gradually changes so that the cross-sectional area gradually increases to the cross-sectional shape of the part. In addition, the code | symbol RN of FIG.1 (b) has shown the partial cross-sectional shape of the normal rail with which a tongrel RT is combined.
And as a radiation position of the flame F of the burner in the heat treatment step, specifically, the flame F1 is radiated from the upper side with respect to the top part RSt of the S rail RS (a position corresponding to the top part RSt before roughing), And it sets so that the flames F2 and F3 may be radiated | emitted from both sides with respect to neck lower part RSn (position corresponded to neck lower part RSn before roughing).
又、熱処理工程において、バーナーの火炎の放射のタイミングとしては、SレールRSが、後述するレール送り手段14によってレール加熱手段12へと送り込まれ、SレールRSの両側から放射されるバーナーの火炎F2、F3が、SレールRSによって互いに遮られるタイミングで、放射することが望ましい。
なお、SレールRSの首下部両側へと放射される火炎F2、F3の火力は、原則として左右均等であるが、トングレールRTの断面形状が、左右非対称であることから、適宜、火炎F2、F3の火力を変えて、トングレールRTの断面形状を構成する深部まで焼入れ層が及ぶ必要最小限に留めることしても良い。
In the heat treatment process, the burner flame is emitted from the S rail RS by the rail feeding means 14 described later to the rail heating means 12 and radiated from both sides of the S rail RS. , F3 are preferably emitted at the timing when they are shielded from each other by the S-rail RS.
In addition, although the fire powers of the flames F2 and F3 radiated to both sides of the lower part of the neck of the S rail RS are, in principle, equal to the left and right, the cross-sectional shape of the Tongrel RT is asymmetrical, so The thermal power of F3 may be changed to keep the quenching layer to the minimum necessary to reach the deep part constituting the cross-sectional shape of the Tongleil RT.
図2から図5には、本発明の実施の形態に係る熱処理工程で使用される熱処理装置10が示されている。熱処理装置10は、レール加熱手段12と、レール加熱手段12に対しSレールRS(図3、図4)を長手方向に向けて送り込む、レール送り手段14としてのコンベヤとを有している。図2の熱処理装置10では、上流側のレール送り手段14によって、SレールRSは図の右側から左側へと送られる。そして、レール加熱手段12により加熱されたSレールRSは、レール加熱手段12の下流に位置するレール送り手段14へと受け渡され、冷却手段16としての風箱からの送風によって空冷されながら、次工程(一時貯留場所又は機械加工工程)へと送られるものである。図中、符号18で示される部分は、レール加熱手段12の直下に配置されたローラコンベヤであり、符号20で示される部分は、レール加熱手段12から生じる熱を放出するための排気フードである。
2 to 5 show a
図示の例では、レール加熱手段12は、第1のレール加熱手段12Aと、第2の加熱手段12Bとで構成されている。第1のレール加熱手段12Aは、SレールRSの両側から首下部RSnへ向けて、火炎F2、F3(図1(a))を放射するものであある。又、第2の加熱手段12Bは、SレールRSの上方から頭頂部RStへ向けて、火炎F1(図1(a))を放射するものである。
ここで、第1のレール加熱手段12Aは、二つのバーナー22を、SレールRSを両側から挟み込む位置に対向配置させたものであり、各バーナー22A、22Bは、共通の金属製のガス配管24の先端に接続された分岐配管24A、24Bによって、保持されている。そして、図3〜図5から明らかなように、各バーナー22A、22Bの放射方向が、レール送り手段14によりレール加熱手段12へと送り込まれるSレールRSの、長手方向と直交する方向に対して、送り方向に傾斜するようにして配置されている。
In the example shown in the drawing, the rail heating means 12 is composed of a first rail heating means 12A and a second heating means 12B. The first rail heating means 12A emits flames F2 and F3 (FIG. 1 (a)) from both sides of the S rail RS toward the neck lower part RSn. Moreover, the 2nd heating means 12B radiates | emits the flame F1 (FIG. 1 (a)) toward the crown part RSt from the upper direction of S rail RS.
Here, in the first rail heating means 12A, the two
図示の例では、各バーナー22A、22Bの放射方向は、SレールRSの送り方向上流側に向けて、同一角度で傾斜するように配置されているが、適宜、SレールRSの送り方向下流側に向けて配置されていてもよく、また、各バーナー22A、22Bの傾斜角度が異なるように配置されても良く、これらは適宜設定されるものである。
一方、第2の加熱手段12Bは、底部が開放されたトンネル状の耐熱ハウジング26の天井部分に、バーナー28が下方を向いて配置されたものである。この、第2の加熱手段12Bについては、従来技術(特許文献1)において用いられる、急速加熱炉を用いることも可能である。更に、第2の加熱手段12Bの内部に、第1の加熱手段12Aを組み込んだ構成としても良い。
In the illustrated example, the radial direction of each
On the other hand, in the second heating means 12B, a
従って、図示の例では、第2の加熱手段12BによるSレールRSの頭頂部RStへの加熱に先立ち、第2の加熱手段12BによるSレールRSの首下部RSnへの加熱が行われる。一方、第2の加熱手段12Bの内部に、第1の加熱手段12Aを組み込むことにより、SレールRSの頭頂部RSt及び首下部RSnへの加熱のタイミングを同時としても良い。更には、第2の加熱手段12Bの下流側に、第2の加熱手段12Bを配置し、第2の加熱手段12BによるSレールRSの頭頂部RStへの加熱が先行して、第1の加熱手段12AによるSレールRSの首下部RSnへの加熱がその後に行われることとしても良い。これらの加熱のタイミングは、SレールRSの深部まで焼入れ層が及ぶように、適宜設定されるものである。
Therefore, in the illustrated example, the heating of the neck portion RSn of the S rail RS by the
さて、上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。
すなわち、本発明の実施の形態に係るトングレールの製造方法によれば、レール表面に対するバーナー22、28の火炎Fの放射位置を、SレールRSの断面形状のうちトングレールRTの断面形状を構成する深部まで焼入れ層が及ぶに適した位置に設定して、熱処理工程を実施するものである。そして、SレールRSが効率的に加熱されることで、熱処理がSレールRSの深部まで浸透することとなる。その後に、熱処理したSレールRSを、トングレールRTの断面形状へと切削加工する。このため、SレールからトングレールRTへと加工した状態において、熱処理が及んだ部分をトングレールRTの表面として露出させることが可能となり、十分な強度を備えるトングレールRTを得ることが可能となる。従って、トングレールRTに更に熱処理を行って、必要な強度を確保する必要もなく、耐摩耗性の高いトングレールを、効率的に製造することが可能となる。
Now, according to the embodiment of the present invention configured as described above, the following operational effects can be obtained.
That is, according to the manufacturing method of the Tongrel according to the embodiment of the present invention, the radiation position of the flame F of the
上記作用効果を得るために、SレールRSの表面に対するバーナー22、28の火炎の放射位置として、SレールRSの上方から頭頂部RStへ向けてバーナー28の火炎F1を放射し、かつ、SレールRSの両側から首下部RSnへ向けて、バーナー22A、22Bの火炎F2、F3を放射するように設定するものである。
図6(a)には、本発明の実施の形態に係る焼入れ工程を経た、SレールRSの表面深さと硬さとの関係を示す図表を示し、図6(b)には、図6(a)の図表に挙げられた頭部の各位置に対応するグラフ及び断面を示している。図6(b)に頭部1〜頭部3で示される三方向断面の、表面深さと硬さとの関係を見ると、頭部真中の表面深さ40mmの測定点において、ビッカース硬さ300Hv5を下回っているが、その他の測定点では、ビッカース硬さ300Hv5を超える値となっており、深層部まで十分な硬度が得られていることが把握される。
In order to obtain the above effect, the flame F1 of the
FIG. 6A shows a chart showing the relationship between the surface depth and hardness of the S-rail RS that has undergone the quenching process according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6B shows the relationship between FIG. The graph and the cross section corresponding to each position of the head listed in the chart of FIG. Looking at the relationship between the surface depth and hardness of the three-way cross section indicated by the
又、本発明の実施の形態に係るトングレールの製造方法では、SレールRSの両側から首下部RSnへ向けて火炎を放射するバーナー22A、22Bの、火炎F2、F3の放射方向を、SレールRSの、長手方向と直交する方向に対して、送り方向に傾斜させることで、両側から首下部へ向けて放射されるバーナー22A、22Bの火炎F2、F3が、互いに干渉することにより、双方の火炎F2、F3が対向する他方の火炎の状態を乱す等の、悪影響を防ぎ、SレールRSの加熱を安定して行うことが可能となる。又、SレールRSの両側から首下部へ向けて射するバーナー22A、22Bの火炎F2、F3は、SレールRSの上方から頭頂部RStへ向けて、バーナー28から放射する火炎F1とも干渉しないことが望ましく、この点からも本構成は適切である。
更に、SレールRSの両側から放射されるーナー22A、22Bの火炎F2、F3の放射のタイミングを、火炎F2、F3がSレールRSによって互いに遮られるタイミングで放射することによっても、双方の火炎F2、F3が対向する他方の火炎の状態を乱す等の、悪影響を防ぐことが可能となる。
Moreover, in the manufacturing method of the tongrel according to the embodiment of the present invention, the radiation directions of the flames F2 and F3 of the
Further, the flames F2 and F3 emitted from both sides of the S-rail RS are radiated at the timing when the flames F2 and F3 are shielded from each other by the S-rail RS. It is possible to prevent adverse effects such as disturbing the state of the other flame facing F3.
10:熱処理装置、 12:レール加熱手段、 12A:第1の加熱手段、 12B:第2の加熱手段、 14:レール送り手段、 22、22A、22B、28:バーナー、 RS:Sレール、 RSt:頭頂部、 RSn:首下部、 RT:トングレール、 F、F1、F2:バーナーの火炎 10: Heat treatment apparatus, 12: Rail heating means, 12A: First heating means, 12B: Second heating means, 14: Rail feeding means, 22, 22A, 22B, 28: Burner, RS: S rail, RSt: The top of the head, RSn: Lower neck, RT: Tongleir, F, F1, F2: Burner flame
Claims (4)
前記熱処理工程において、前記Sレールの表面に対する前記バーナーの火炎の放射位置を、前記Sレールの断面形状のうち前記トングレールの断面形状を構成する深部まで焼入れ層が及ぶに適した位置に、設定することを特徴とするトングレールの製造方法。 A tong rail manufacturing method comprising a machining step of cutting an S rail into a cross-sectional shape of a Tongrel after a heat treatment step of heating with a flame of a burner while feeding the S rail in the longitudinal direction,
In the heat treatment step, the position of the flame of the burner with respect to the surface of the S rail is set to a position suitable for the quenching layer to reach the deep part constituting the cross sectional shape of the Tongler in the cross sectional shape of the S rail. A process for producing a tongrel.
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