專利名稱:伸縮式吊桿的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及包括至少一個外構件和至少一個內(nèi)構件的伸縮式吊桿,各構件設計成一個空心的剖面具有上緣及下緣,上緣具有半筐形外形,具有兩個圓弧邊,下緣用一個U形的襯套與其連接,各構件用前后軸承安裝在相連的構件上。
實踐中如從移動式起重機已知的這種類型的吊桿。負載掛在延伸出的內(nèi)構件的前端使得內(nèi)構件以它的下緣對外構件下緣的前端部施加一負載。這時,內(nèi)構件后端以其上緣對外構件上緣施加一負載。在本發(fā)明范圍中,“前”方指朝向吊桿接受負載的自由端的方向,而“后”方指朝向與吊桿自由端相對的端的方向。
考慮到要傳遞大的力,對前端后軸承付以了專門的注意。除了可靠的支承外,這些軸承同時要抵抗構件輪廓橫截面不希望有的變形。一般,滑動件完全支承在前后軸承上。各滑動件固定在一個構件上的側邊緣的滑動軸承座上,并在相對側支承在鄰接的構件上。需要用凸邊形式的增強支承裝置以接受作用在滑動件和軸承座上的力。一般,內(nèi)構件的凸邊制成構件的橫截面形狀是連續(xù)的,結合構成滑動件的外殼,而前軸承的凸邊通常從外面裝在外構件上,它由沿吊桿縱向有150mm至300mm尺寸的剛性材料構成。因此凸邊減小了所述構件的有效延伸長度。如圖6(現(xiàn)有技術)所示,內(nèi)構件不能完全縮入,因為內(nèi)凸邊妨礙它們?nèi)绱丝s入。在前軸承具有外凸邊區(qū)域也有類似的情況。
DE—OS1531174提出了具有多邊形橫截面的伸縮吊桿的滾柱軸承。為了接受受到負載時的邊緣應力,下緣的各邊加上一外輥,而上緣各邊加上一內(nèi)輥。當構件相互滑入另一構件時,內(nèi)外輥以不利方式相互妨礙,使得構件有效延伸長度減少至少為并排設置的輥的直徑的和。另外,內(nèi)輥在內(nèi)構件空心輪廓橫截面中占了很大的空間,因此只有很小的空間用于裝在里面的伸縮柱體,進行吊桿的延伸。
本發(fā)明的一個目的是提供一種開頭說明的伸縮吊桿,該吊桿可以接受高的負載力并具有構件的穩(wěn)定軸承和較大的有效延伸長度。
按照本發(fā)明的目的由下面措施達到在所述的前軸承有一滑動件,設在下緣之間的區(qū)域中只在弧形區(qū),而后軸承有分開的滑動軸承半襯套,設在上緣的區(qū)域只在各圓弧邊處。
考慮這種支承,在兩個相鄰構件之間的力只通過圓弧形部分傳送,圓弧形部分比現(xiàn)有技術中軸承塊的平直表面的剛性更好。這樣防止了表面鼓脹以及輪廓橫截面的變形。凸邊的作用可限制在防止構件在其端部伸出的措施。由于凸邊不再接受全范圍的支承力,它可制成沿構件的軸向更短。在實踐中,凸邊可減少到約為50mm。這意味著單個構件(如圖5所示)可相互伸縮進更大的程度,使得可以得到更長的有效延伸長度。
另一方面,滑動件和滑動軸承半襯套可制成更薄。雖然現(xiàn)有技術要求它們厚40至50mm,但是本發(fā)明中它們厚度可減小至小于20mm。這意味著外構件中有更大的空間裝其它的內(nèi)構件這樣也增加了有效的延伸長度。采用本發(fā)明的支承結構,沒有問題可以滑動七個構件一個滑進另一個,而最外構件的橫截面不超過普通伸縮式吊桿的外橫截面。采用現(xiàn)有技術的支承結構,至今最大只能把五個構件一個滑入另一個中。
另外,滑動件和滑動軸承中襯套的精度可相當精確地與圓弧邊及下緣形狀適配。軸承結構允許橫截面的平直部分稍些變形而圓弧部分保證構件相互正確的支承。結果,可以去掉現(xiàn)有技術中通常要求的附加的精度補償元件。
滑動件和滑動軸承半襯套可在圓弧部分有利地自對中。因此,不需要在它們橫截面圓周方向固定。
在一個特別有利的實施例中,在所述的下緣之間的區(qū)域,所述的后軸承有至少一個襯套形的滑動件,它在與所述的上緣相連的所述的下緣的各邊部分延伸。這種結構對于接受例如移動式起重機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的橫向力特別有利。襯套形滑動件防止吊桿橫截面的扭曲。
后軸承應包括設在下緣之間區(qū)域的兩個分開的滑塊件,各個滑塊件分別設在與上緣相連的下緣的曲邊處。因此,襯套形滑動元件分成兩個分開的滑塊件,各承受扭曲力??扇』戮壪旅鎁形點的支承軸承。因為沒有嚴格要求的公差,方便該區(qū)域輪廓橫截面的制造。
在本發(fā)明的一個變型中,前軸承在上緣之間的區(qū)域沒有一分離的滑動軸承半襯套,僅設在各圓弧形邊緣處。這些附加的滑動軸承半襯套也防止在圓弧邊的橫截面的扭曲。
最好,后軸承的滑塊件和滑動軸承半襯套固定在內(nèi)構件上。
前軸承的滑塊件和滑動軸承半襯套可專門固定在外構件上。
在一個最佳實施例中,在所述的圓弧邊區(qū),在所述的內(nèi)外構件之間的徑向距離大于在所述的上緣的平直部分的距離。結果滑動軸承半襯套可制成在圓弧邊區(qū)域稍厚,使它們可傳送更大的力。減小其余在平直部分的空間可節(jié)省空間。
最好,所述前軸承和/或后軸承的外圓弧邊的圓心點和內(nèi)圓弧邊的圓心點相互分開,所述的外圓弧邊的圓心點比所述的內(nèi)圓弧邊的圓心點更靠近圓弧邊。這樣增加了在圓弧部分滑動軸承中襯套的空間,因此在相鄰的直線部分可保持較小距離。
最好,所述的圓弧邊的滑動軸承半襯套和/或所述的前軸承和/或后軸承的下緣部分的滑動件延伸超過圓弧部分進入平直部分,但是在相對運動的構件側,所述的滑動件和所述的滑動軸承半襯套只在圓弧部分與所述的構件連接。這樣把在相對運動的構件上的滑動軸承半襯套和滑動元件的支承限止在穩(wěn)定的圓弧部分。這樣防止了構件的卡住,因為導入力的區(qū)域(弧度區(qū))的端不與滑動軸承半襯套的端邊重合。例如在固定滑動件的構件上,滑動件延伸入平直部分,使得在輪廓橫截面的周邊方向滑動件獨立地定位于圓弧部分與平直部分的過渡部分。
最好,所述的上緣的平直部分的滑動軸承半襯套和/或在所述的下緣的滑動件在相對運動側以與直線部分成角度α與所述的構件分開。這個逐漸傾斜的區(qū)域以特別有效的方式防止構件阻塞。
在一個專門實施例中,所述的外構件在前軸承區(qū)有一前凸邊,所述的內(nèi)構件在后軸承區(qū)有一后凸邊,所述的凸邊分別作為所述的滑動件,滑動軸承半襯套和滑塊件的軸向支面。凸邊增強了外形,并且防止構件端部的擴張和變形,同時滑動件可以定位在凸邊上。
建議所述的前后凸邊的板厚是各吊桿輪廓的板厚的1.2至2.5倍。
在本發(fā)明一個變型中,所述的上緣的板厚不同于所述的下緣的板厚。
在一個專門實施例中,所述的下緣的U形襯套包括兩個分開的圓弧形襯套,它們由在兩個襯套之間的平直腹板連接起來。這種專門的U形輪廓橫截面是特別合適的,因為它有大的抗彎力矩。按照本發(fā)明,橫向力也傳送到輪廓的弧形區(qū),也就是通過圓弧形襯套傳到下緣,因此整個輪廓有很好的抗鼓脹性,因為弧形部分的襯套作用,利用了襯套的薄膜作用。
最好,腹板的長度與輪廓的寬度的關系近似于1∶3。這里在構件的上緣與下緣之間平直側的距離作為輪廓的寬度。
前軸承應該在所述的下緣之間的區(qū)域有一分開的滑動件設有各圓弧形襯套的區(qū)域。力也在前軸承的下緣區(qū)只通過圓弧形部分傳送。單個構件寬度上的公差也可被滑動件的分開的分開設置合適地補償。另外,因為周邊張力切向?qū)耄谶^渡到上緣的平直側的區(qū)域或過渡到平直腹板的區(qū)域沒有力矩。
最好,所述的內(nèi)外構件間的徑向距離在所述的圓弧襯套區(qū)域比在所述的下緣的平直部分的大。
在一個最佳實施例中,所述的前軸承的外圓弧襯套的圓心點與所述的內(nèi)圓弧襯套的圓心點分開,所述的外圓弧襯套的圓心點比所述的內(nèi)圓弧襯套的圓心點更靠近所述的圓弧襯套。
所述的輪廓寬度與輪廓高度之比為1∶1.15至1∶1.4。
所述的上緣的圓弧邊和相鄰的下緣的圓弧部分之間的平直部分的長度與輪廓高度之比為1∶1.6至1∶2。
下面參照附圖及實施例更詳細地說明本發(fā)明,附圖中
圖1是示出局部插入內(nèi)部構件的外部構件一部分的簡化的局部剖面圖;圖2是沿圖1中A—A線切取的剖面圖;圖3是沿圖1中B—B線切取的剖面圖;圖4是沿圖1中B—B線切取的剖面局部放大的剖面圖,其中滑動件在圓邊區(qū);圖5是本發(fā)明吊桿的三個可伸縮構件的后端的簡化的剖面圖;圖6是現(xiàn)有技術的吊桿的帶有寬的后套圈的三個可伸縮構件的簡化的剖面圖;圖7是通過具有八個構件的本發(fā)明吊桿的前軸承的橫剖面圖,構件的下緣有兩個隔開的圓弧形襯套。
圖1到3各示出外構件14和內(nèi)構件16。內(nèi)部構件的部分長度上位于外部構件14的前段里面。各構件包括兩個彎曲的鋼板制的半襯套,它們通過縱向的焊縫連接起來。各構件的上緣1具有U形的形狀,帶有四分之一個圓周的圓弧邊R。在圖2和圖3中,內(nèi)構件16的圓弧邊標為Ri,而外構件14的圓角標為Ra,該兩圓弧邊延伸過60°至90°。
兩構件14,16的下緣是半圓形,半徑等于相關的上緣的寬度b的一半。不用說,內(nèi)構件16的下緣2的半徑相應地小于外構件16下緣的半徑。上下緣的板的厚度可以不同。
焊在一起的上下緣在縱向側的前端有一個前凸邊7,在后端有后凸邊8,它們是焊上的鋼板的形式。這些凸邊制成耐腐蝕的并且用作軸承。各下緣2設有一前軸承3,各上緣1設有一后軸承4。
兩個凸邊7和8同時形成至少設在內(nèi)構件和外構件之間的軸承區(qū)中的塑料制的滑動件10和滑動軸承半襯套12的止擋件。塑料(最好是聚酰胺)制的滑動件10,其形狀與內(nèi)構件16的下緣和外構件14的下緣之間的半圓形內(nèi)空間的形狀相應,設在裝在下緣的各軸承3的區(qū)域中。另外,設在裝在上緣1的各軸承4的區(qū)域中,支承滑動軸承半襯套12設在兩個圓弧邊Ri和Ra區(qū)域中至少在內(nèi)上緣和外上緣之間的兩個內(nèi)空間中,如圖3所示。最好半圓形滑動件10向上延伸到圖2,3中標號c表示的水平線。
滑動件10和滑動軸承半襯套12分別固定在外構件14上。
兩個軸承3,4的配合允許把橫向力及彎曲力矩從內(nèi)構件傳到相連的外構件。
如圖1所示,如果力F作用在內(nèi)構件16上,則力會產(chǎn)生力矩M,該力矩M又產(chǎn)生橫向力Qv和Qh、橫向力Qv使內(nèi)構件的下緣變形成橢圓形。通過滑動件10,該橫向力Qv導入外構件14。使外構件的橫截面也變形成橢圓形。更具體說,橫截面沿垂直方向拉長,而沿水平方向縮短。由于加到內(nèi)構件上的壓力,通過法氏(Fass-dauge)效應,上述橫向縮短引起軸承3的有利的穩(wěn)定。另外,由于滑動件10賦予的大表面接觸,可防止鼓脹。另外,作用在半圓形下緣上的橫向力Qv阻止了不希望出現(xiàn)的鼓脹,使得可利用襯套的薄膜作用。因此,板的厚度可以減薄,這樣減少了無用重量。
后軸承力Qh使后軸承4區(qū)域中的外構件14的內(nèi)表面張緊。如圖3所示,在后軸承4的區(qū)域,兩個內(nèi)弧邊部分Ri通過兩個滑動軸半襯套12與兩個外圓弧邊部分Ra連接起來,其中內(nèi)圓弧邊部分在內(nèi)構件16上,而外圓弧邊部分在外構件上。對于后軸承4,應注意滑動軸承半襯套12沒有支承在分開的凸邊上(像現(xiàn)有技術那樣),而是由內(nèi)構件16的弧形板支承著。同時,基于加入負載,可利用凸緣的盤形作用。依次,還產(chǎn)生這樣的作用,在本發(fā)明的可伸縮的吊桿中,滑動軸承半襯套12和滑動件10的寬度(也就是沿吊桿的縱向尺寸)取決于相關的凸邊8的寬度。如上面所述,這種結構也導致可用的吊桿長度的增加。
前凸邊7和后凸邊8的板厚最好為各吊桿型材所用鋼板厚度的1.2到2.5倍。
如圖2所示,塑料制的滑動軸承半襯套18可分別在外圓弧邊Ra和內(nèi)圓弧邊Ri之間的空間內(nèi)設在前凸邊7上。代替如圖2所示的兩個滑動軸承半襯套18,可以只設一個單一的滑動件?;瑒虞S承半襯套18必須設計及安排成使得防止內(nèi)構件16在外構件14內(nèi)傾斜。
加到滑動軸承半襯套18的軸承不是被力永久地作用著。
如圖3所示,塑料制的滑塊件15可設在后凸邊8的區(qū)域中,也就是在下緣區(qū)。這些滑塊件15設在內(nèi)構件16的半圓形下緣和外構件14的半圓形下緣之間。最好它們的上端延伸到水平線c。代替圖3中滑塊件5成兩分開的結構,滑塊件15也能成整體件結構。通常,滑塊件15必須設計及安排成使得內(nèi)構件16不在外構件14里面傾斜,因為上述滑動件起到專門對內(nèi)構件施加側向力或橫向力的元件。
上述的滑動軸承半襯套18(圖2)只在最大的延伸狀態(tài)受載,也就是只在內(nèi)構件最小的夾緊長度支承著內(nèi)構件防止側向滑脫(傾斜)。
圖4示出在內(nèi)構件16的后端在上緣1的兩圓弧邊Ri、Ra之間的一個滑動軸承半襯套12。在圓弧邊Ri、Ra的區(qū)域,兩個上緣1之間的距離大于上緣1的平直部分之間的距離。圓弧邊Ri、Ra有分開的圓心Ma、Mi,其中圓弧邊Ra的圓心Ma分別與滑動軸承半襯套12和圓弧邊Ri、Ra更近。在圖中,圓心Ma由兩條半徑ra交點表示,而圓心Mi也類似地由兩條半徑ri表示。
滑動軸承半襯套12固定在內(nèi)構件16上,使得它相對于外構件的圓弧邊Ra作相對運動?;瑒虞S承半襯套12延伸到連接圓弧邊Ri、Ra的平直部分,在平直部分襯套也靠在內(nèi)構件16上。從轉(zhuǎn)為平直部分的過渡處開始,相對于外構件14,滑動軸承半襯套12以角度α從外構件14縮回。因此,它只在圓弧邊Ra區(qū)域靠著外構件14。與圖4類似,還可設有前端的滑動軸承半襯套18。該滑動軸承半襯套18在平直部分靠在外構件14上,并在平直部分,以角度α從內(nèi)構件16的上緣1往上縮。
圖5示出了具有三個構件的可伸縮的吊桿。在垂直剖面圖中,示出了后滑動軸承半襯套12的剖面圖。該襯套一側靠著一個小的后凸邊8,另一側與一邊緣20相鄰接。邊緣20是對滑動軸承半襯套12部分的周邊限制。在所示的伸縮狀態(tài),鄰接構件的滑動軸承半襯套12部分重疊,因此相互可滑入另一構件中很大的范圍。
圖6示出現(xiàn)有技術的軸承設置的縮回狀態(tài)下的三個構件。這些構件通過圓形的包圍物支承在另一構件之中,軸承元件30各容放在一個半筐形的軸承座31中,軸承座31相對于相配的構件朝里偏移。軸承座31的邊界分別由連續(xù)跨過構件橫截面的兩個凸邊32形成。
如圖6所示,由于穩(wěn)定的原因使用連續(xù)的凸邊32阻礙內(nèi)構件16的進一步插入,使得構件16的后端必須平列設置。另外,如圖所示,沿徑向軸承元件30基本比本發(fā)明的滑動件12更厚(圖5)。
圖7中,示出的本發(fā)明的可伸縮的吊桿具有八個構件,其中各下緣2的U形襯套由分開的兩個四分之一圓形的弧形襯套33形成。在弧形襯套33之間設有與圓弧邊Ri、Ra之間上緣1的平直部分平行延伸的直的腹板34。
基本為四分之一圓形的滑動件10分別設置在兩相鄰構件的弧形襯套33之間?;瑒蛹?0與弧形襯套33的弧形部分形狀相配合。滑動件10各固定在它們的外構件14上,并在下緣2和上緣1之間在該側分別延伸到平直腹板34及平直側邊35。在內(nèi)構件16一側,滑動件10僅靠在弧形襯套33的弧形部分。在平直部分,滑動件10類似于圖4所示的滑動軸承半襯套12的端部。從弧形部分開始,滑動件在內(nèi)構件16一側以角度α從內(nèi)構件后成斜錐形區(qū)。當然,后軸承4也可設置在下緣部分2,如圖7所示。在該情形下,設置滑動塊件15作為弧形襯套33。
不用說在圖7所示的橫剖面中,在上緣部分1,如其它圖中所示的實施例那樣,在圓弧邊Ri、Ra區(qū)域可選擇滑動軸承半襯套18同樣的設置。
權利要求
1.一種伸縮式吊桿,包括至少一個外構件(14)和至少一個內(nèi)構件(16),各內(nèi)外構件設計成空心的剖面具有上緣(1)及下緣(2),所述的上緣(1)有半筐形輪廓具有兩個圓弧邊(Ri、Ra),下緣(2)用一個U形的襯套與其連接,各構件用前后軸承(3,4)安裝在相連的構件上,其特征在于所述的前軸承(3)有一滑動件(10),設在下緣(2)之間的區(qū)域只在彎曲處,而所述的后軸承(4)有分開的滑動軸承半襯套(12),設在上緣(1)之間的區(qū)域,只在各圓弧邊(Ri,Ra)處。
2.按照權利要求1所述的吊桿,其特征在于所述的下緣(2)之間的區(qū)域,所述的后軸承(4)有至少一個襯套形的滑動件(15),它在與所述的上緣(1)相連的所述的下緣(2)的各曲邊部分延伸。
3.按照權利要求1或2所述的吊桿,其特征在于所述的后軸承(4)包括設在所述的下緣(2)之間的區(qū)域的兩個分開的滑塊件(15),各個滑塊件(15)分別設在與所述的上緣(1)相連的下緣(2)的曲邊處。
4.按照上述權利要求中任一項所述的吊桿,其特征在于所述的前軸承(3)在所述的上緣(1)之間的區(qū)域設有分離的滑動軸承半襯套(18),僅設在各圓弧形邊緣(Ri,Ra)處。
5.按照上述權利要求中任一項所述的吊桿,其特征在于所述的后軸承(4)的滑塊件(15)和滑動軸承半襯套(12)固定在所述的內(nèi)構件(16)上。
6.按照上述權利要求中任一項所述的吊桿,其特征在于所述的前軸承(3)的滑動件(10)和滑動軸承半襯套(18)固定在所述的外構件(14)上。
7.按照上述權利要求中任一項所述的吊桿,其特征在于在所述的圓弧邊(Ri,Ra)區(qū),在所述的內(nèi)外構件(14,16)之間的徑向距離大于在所述的上緣(1)的平直部分處所述的距離。
8.按照上述權利要求中任一項所述的吊桿,其特征在于所述的前軸承(3)和/或所述的后軸承(4)的外圓弧邊(Ra)的圓心點(Ma)和內(nèi)圓弧(Ri)的圓心點(Mi)相互分開,所述的外圓弧邊(Ra)的圓心點(Ma)比所述的內(nèi)圓弧邊(Ri)的圓心點(Mi)更靠近圓弧邊(Ri,Ra)。
9.按照上述權利要求中任一項所述的吊桿,其特征在于所述的圓弧邊(Ri,Ra)的滑動軸承半襯套(12,18)和/或所述的前軸承(3)和/或后軸承(4)的下緣部分(2)的滑動件(10,15)延伸超過圓弧部分進入平直部分,但是在相對運動的構件側,所述的滑動件(10,15)和所述的滑動軸承半襯套(12,18)只在圓弧部分與所述的構件連接。
10.按照權利要求9的吊桿,其特征在于在所述的上緣(1)的平直部分的滑動軸承半襯套(12,18)和/或在所述的下緣(2)的滑動件(10,15)在相對運動側以與直線部分成角度(α)與所述的構件分開。
11.按照上述權利要求中任一項所述的吊桿,其特征在于所述的外構件(16)在前軸承(3)區(qū)有一前凸邊(7),所述的內(nèi)構件(16)在后軸承(4)區(qū)有一個后凸邊(8),所述的凸邊(7.8)作為所述的滑動件(10),滑動軸承半襯套(12,18)和滑塊件(15)的軸向支面。
12.按照上述權利要求中任一項所述的吊桿,其特征在于所述的前后凸邊(7.8)的板厚是各吊桿輪廓的板厚的1.2至2.5倍。
13.按照上述權利要求中任一項所述的吊桿,其特征在于所述的上緣(1)的板厚不同于所述的下緣(2)的板厚。
14.按照上述權利要求中任一項所述的吊桿,其特征在于所述的下緣(2)的U形襯套包括兩個分開的圓弧形襯套(33),它們由在兩個襯套之間的平直腹板(34)連接起來。
15.按照權利要求14的吊桿,其特征在于所述的腹板(34)的長度與輪廓寬度的關系近似于1∶3。
16.按照權利要求14或15的吊桿,其特征在于所述的前軸承(3)在所述的下緣(2)之間的區(qū)域有分開的滑動件(10)分別設在各圓弧形襯套(33)的區(qū)域。
17.按照權利要求14至16中任一項的吊桿,其特征在于所述的內(nèi)外構件(14,16)間的徑向距離在所述的圓弧襯套(33)區(qū)域比在所述的下緣(2)的平直腹板(34)部分的大。
18.按照權利要求14至17中任一項的吊桿,其特征在于所述的前軸承(3)的外圓弧襯套(33)的圓心點與所述的內(nèi)圓弧襯套(33)的圓心點分開,所述的外圓弧襯套(33)的圓心點比所述的內(nèi)圓弧襯套(33)的圓心點更靠近所述的圓弧襯套(33)。
19.按照上述權利要求中任一項的吊桿,其特征在于所述的外形寬度比外形高度為1∶1.15至1∶1.4。
20.按照權利要求中任一項的吊桿,其特征在于所述的上緣(1)的圓弧邊(Ri,Ra)和相鄰下緣(2)的圓弧襯套(33)部分之間的平直部分(35)的長度與外形高度之比為1∶1.6至1∶2。
全文摘要
用帶有交流電源的電弧爐熔煉煉鐵基合金的方法,該電弧爐含有幾個置于爐底的吹氧口;至少一個位于金屬熔池與清層接觸區(qū)的煤粉風口;至少一個與煤粉吹管相配合的超聲噴管,在工作位置時,該超聲噴管緊靠熔池表面,而煤粉吹管位于清層表面附近,電弧爐還有多個燃燒嘴,它們設置在爐子的冷卻側壁上,用來輸送氧基氣體和可燃物質(zhì)。爐子可加入多種爐料。熔化過程包括熔化開始的第一工步、熔化第二工步,精煉工步和出鋼工步。
文檔編號B66C23/00GK1127497SQ94192795
公開日1996年7月24日 申請日期1994年6月16日 優(yōu)先權日1993年6月16日
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