FR2983108A1 - Machine-outil a main equipee d'un magasin d'outils interchangeables, en forme de tambour - Google Patents

Machine-outil a main equipee d'un magasin d'outils interchangeables, en forme de tambour Download PDF

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Abstract

Machine-outil à main comportant un récepteur d'outil (200) pour recevoir un outil (101), ce récepteur ayant un logement intérieur (210) et il est prévu sur un boîtier d'outils, associé, muni d'un magasin d'outils interchangeables, en forme de tambour, ayant au moins une alvéole d'outil pour recevoir l'outil (101). Cette alvéole peut être alignée sur le logement intérieur (210) pour glisser l'outil (101) de l'alvéole d'outil dans le logement intérieur (210) ou faire passer l'outil du logement intérieur (210) dans l'alvéole d'outil. Une installation de frein (280) freine l'outil (101) à son passage de l'alvéole d'outil dans le logement intérieur (210).

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une machine-outil à main comportant un récepteur d'outil pour recevoir un outil, ce récepteur ayant un logement intérieur et il est prévu sur un boîtier d'outils, associé, muni d'un magasin d'outils interchangeables, en forme de tambour, ayant au moins une alvéole d'outil pour recevoir l'outil, cette alvéole pouvant être alignée sur un logement intérieur pour permettre de glisser l'outil de l'alvéole d'outil dans le logement intérieur ou faire passer l'outil du logement intérieur dans l'alvéole d'outil.
Etat de la technique Le document DE 10 2006 059 688 A 1 décrit une telle machine-outil à main équipée d'un magasin d'outils interchangeables mobile en rotation dans un boîtier d'outils associé ; le magasin comporte plusieurs alvéoles d'outils recevant différents outils et ce magasin peut tourner dans différentes positions de changement d'outil autour d'un axe de rotation. Dans cette position de changement d'outil, chaque fois une alvéole d'outil est alignée sur un récepteur d'outil associé de sorte que l'outil de l'alvéole peut être transféré en glissant par un élément de poussée en forme de tige associée de manière coulissante au boîtier d'outils pour venir dans le récepteur d'outil ou réciproquement être transféré du récepteur d'outil de nouveau dans le magasin d'outils interchangeables. L'inconvénient de cette solution selon l'état de la tech- nique est que si l'outil est poussé par l'utilisateur d'une manière relati- vement brutale de son alvéole dans le récepteur d'outil par un actionnement brutal de l'élément de coulissement, l'outil risque de glisser ou d'être expulsé du récepteur d'outil. Cela peut se traduire par un dommage à l'outil et/ou une blessure de l'utilisateur de la machine. De plus, cette éjection est gênante pour l'utilisation de telles machines- outils à main. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une ma- chine-outil à main équipée d'un magasin d'outils interchangeables, en forme de tambour et d'un récepteur d'outil associé, évitant que l'outil ne sorte ou ne soit éjecté du récepteur d'outil lors du transfert de l'outil à partir du magasin d'outils interchangeables dans le récepteur d'outil. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet une machine-outil à main du type défini ci-dessus caractérisée par une installation de frein pour freiner l'outil à son passage de l'alvéole d'outil dans le logement intérieur. L'invention développe ainsi une machine-outil à main ayant un magasin d'outils interchangeables en forme de tambour au- quel est associée une alvéole d'outil et qui évite que l'outil ne glisse hors du récepteur d'outil ou ne soit expulsé de celui-ci lors de son transfert à partir du magasin d'outils interchangeables dans le récepteur d'outil grâce au freinage de l'outil lors du coulissement qui évite cet inconvénient de façon garantie et fiable.
Suivant une autre caractéristique, l'installation de frein évite que l'outil ne s'échappe par l'extrémité axiale du logement intérieur à l'opposé de l'alvéole d'outil lorsque l'outil est glissé de l'alvéole dans le logement intérieur. Ainsi, la machine-outil à main évite tout risque de bles- sure de l'utilisateur lors du transfert de l'outil à partir du magasin d'outils interchangeables dans le récepteur d'outil ou du moins l'invention réduit ce risque. Selon un autre développement, l'installation de frein comporte un élément de frein déformable élastiquement au moins par zone ce qui constitue une installation de frein simple et sans complica- tion. Selon un autre développement, l'élément de frein est réa- lisé sous forme de manchon, au moins par segment, ce qui constitue un élément de frein économique et rapide à installer.
Selon un autre développement, l'élément de frein a une zone d'extrémité en forme de crochet pour créer une force de frottement freinant l'outil, ce qui constitue un élément de frein simple et solide. La zone d'extrémité en forme de crochet est de préférence réalisée pour avoir une déformation élastique lorsque l'outil est glissé dans la zone d'extrémité en forme de crochet créant ainsi une force de ressort freinant l'outil. L'élément de frein est dans ces conditions robuste et d'un fonctionnement garanti. Selon un autre développement, la zone d'extrémité en forme de crochet crée une force de ressort assurant le freinage par dé- formation élastique lorsque l'outil glisse dans la zone d'extrémité en forme de crochet. L'invention permet ainsi d'une manière simple de transmettre une force de frottement définie de la zone de frottement annulaire à l'outil lorsque celui-ci est transféré ou coulissé du magasin d'outils interchangeables dans le récepteur d'outil.
Le diamètre intérieur est de préférence inférieur au dia- mètre intérieur du logement intérieur de sorte que la force de frottement prédéfinie sera exercée de manière sure et fiable au transfert de l'outil hors du magasin à outils interchangeables dans le récepteur d'outil grâce à la zone de frottement annulaire exerçant le frottement sur l'outil. La zone de frottement est de préférence écartée de l'extrémité axiale du logement intérieur à l'opposé de l'alvéole d'outil, ce qui permet au moins d'exercer une force de frottement efficace sur l'outil lors du transfert de l'outil du récepteur d'outil dans le magasin d'outils interchangeables. Selon un développement, l'élément de blocage comporte un élastomère, notamment du caoutchouc, ce qui permet de réaliser un élément de blocage solide et économique. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation d'une machine-outil à main représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue de côté schématique partiellement coupée d'une machine-outil à main avec un magasin de changement d'outils en forme de tambour et d'un logement d'outil selon un mode de réalisation, la figure 2 est une vue de côté partiellement coupée du logement d'outil de la figure 1 équipé de l'installation de frein selon un mode de réalisation, la figure 3 est une vue en coupe du logement d'outil de la figure 2 avec un outil selon la figure 1, et la figure 4 est une vue de côté du montage de la figure 3. Description d'exemples de réalisation La figure 1 montre un exemple d'une machine-outil à main 100 entraînée par un moteur ; cette machine sera appelée ci-après simplement machine-outil à main. Elle comporte un boîtier d'outils 111 avec un magasin d'outils interchangeables 120 en forme de tambour tournant autour d'un axe de rotation 103. Le magasin d'outils inter- changeables 120 en forme de tambour est par exemple réalisé comme cylindre creux avec une enveloppe annulaire 102 ayant plusieurs alvéoles d'outil. Les alvéoles d'outil peuvent recevoir par exemple des outils interchangeables et dans toutes les alvéoles d'outil, on peut avoir des outils interchangeables différents. Pour clarifier et simplifier le des- sin de la figure 1, une seule alvéole d'outil a été indiquée sous la réfé- rence 199. Cette alvéole d'outil 199 loge par exemple un insert ou embout de vissage 101 qui sera appelé ci-après outil 101. La machine-outil à main 100 est représentée à titre d'exemple sous la forme d'une visseuse à embout utilisant des embouts de vissage. Mais l'invention n'est pas limitée à une telle visseuse et peut s'appliquer à toutes sortes de machines-outils comportant un magasin d'outils interchangeables en forme de tambour tournant autour d'un axe longitudinal, et cela indépendamment de ce que le magasin d'outils interchangeables contient des embouts de vissage ou autres outils in- terchangeables ou objets interchangeables et que la machine-outil est à commutation manuelle ou non. Selon un mode de réalisation, le boîtier d'outils 111 com- porte un récepteur d'outil 200 pour recevoir l'outil 101 qui tourne autour d'un axe longitudinal ou axe de rotation 188, associé. Le récepteur d'outil 200 entraîne l'outil 101 par une transmission à engrenage 106 à partir de l'arbre de sortie 119 et d'une transmission 113 logée par exemple dans le boîtier 114. L'arbre de sortie 119 est sous la forme d'un pignon denté d'entraînement 179 qui coopère dans la transmission à engrenages 106 avec un pignon denté de sortie 202 sur le récepteur d'outil 200. L'arbre de sortie 119 est mis en rotation par l'arbre de sortie 177 d'un moteur 107 couplé à la transmission 113 dans le boîtier de moteur 117 associé ; le boîtier de moteur 117 et le boîtier de transmission 114 sont logés dans le boîtier d'outils 111 et y sont fixés. Le récepteur d'outil 200 comporte un segment de récep- tion d'outil 211 en forme de cylindre creux dans lequel est réalisé un profil d'entraînement en rotation 212 (figure 2), par exemple un profil à plusieurs arêtes intérieures constituant un logement intérieur d'outil 210 dans lequel on glisse l'outil 101 muni d'une forme de couplage à section polygonale 151 correspondant, provenant de l'alvéole d'outil 199 pour être reliée solidairement en rotation au récepteur d'outil 200. Un mécanisme de transfert par coulissement 110 fait coulisser l'outil 101 de l'alvéole d'outil 199 dans le logement intérieur 210 du récepteur d'outil 200 ou le fait passer du logement intérieur 210 dans l'alvéole d'outil 199. Ce mécanisme comporte par exemple un élé- ment de coulissement 108 qui est réalisé à la manière d'une tige coulis- sante 109 commandée par un élément d'actionnement 122 ; cette tige est par guidée dans un guide 116 du boîtier de transmission 114 et son extrémité axiale du coté de l'outil 101 est aimantée pour une liaison magnétique avec l'outil 101. L'élément d'actionnement 122 est représen- té comme coulissant axialement dans une ouverture 112 du boîtier d'outils 111, parallèlement à l'axe de rotation 188 du récepteur d'outil 200. Pour changer l'outil de la machine-outil à main 100, on fait tourner le magasin d'outils interchangeables 120 autour de l'axe de rotation 103 dans la position correspondant à celle de l'outil à changer ; dans cette position, l'alvéole d'outil 199 avec l'outil 101 est alignée sur le récepteur d'outil 200 ou sur son logement intérieur 210. Puis avec l'élément d'actionnement 122, en agissant dans la direction de la flèche 167, on glisse celui-ci dans l'ouverture 112 à partir de sa position de fin de course axiale arrière jusqu'à sa position de fin de course axiale avant selon la figure 1 dans laquelle la tige coulissante 109 traverse l'alvéole d'outil 199 et bloque l'outil 101 dans le logement intérieur 210 du récepteur d'outil 200. Pour coulisser l'outil 101 du récepteur d'outil 200 dans l'alvéole d'outil 199, on coulisse en arrière l'élément d'actionnement 122 dans la direction opposée à celle de la flèche 167, dans l'ouverture 112 axialement jusque dans sa position de fin de course axiale, arrière. Il convient toutefois de remarquer que le fonctionnement de principe et la structure de la machine-outil à main 100 nécessitent des moyens d'actionnement pour faire tourner le magasin d'outils 120 autour de l'axe de rotation 103 permettant d'aligner une alvéole d'outil 199 sur le récepteur d'outil 200. La figure 2 montre le récepteur d'outil 200 de la figure 1, muni d'un logement d'outil 210 en forme de cylindre creux, tournant autour de l'axe de rotation 188 au moment du transfert par coulisse- ment de l'outil 101 de la figure 1 de l'alvéole d'outil 199 dans le récepteur d'outil 200 par un mouvement selon la flèche 267. Il convient toutefois de remarquer que pour simplifier le dessin, seul l'outil 101 et le récepteur d'outil 200 ont été représentés. Ce récepteur comporte dans la région de sa première extrémité axiale 201, le pignon denté de sortie 202 de la figure 1. Dans la zone de la seconde extrémité axiale 203, à l'opposé, le récepteur a un profil d'entraînement en rotation 212, par exemple un profil à facettes intérieures formant le logement intérieur 210 selon la figure 1 et servant à recevoir de manière solidaire en rota- tion la forme de couplage à facettes extérieures 151 de l'outil 101. A titre d'illustration, dans la zone du premier épaulement 217 du pignon denté de sortie 202, le récepteur d'outil 200 rejoint une première zone rétrécie 216 qui rejoint par un second épaulement 215, le segment de réception d'outil 211. Le segment de réception d'outil 211 est représenté à la manière d'un palier à roulement 270 tel qu'un palier à aiguilles pour le montage à rotation du récepteur d'outil 200 dans le boîtier d'outils 111 de la figure 1. Le palier à roulement 270 est par exemple bloqué solidairement dans la direction axiale entre la première zone rétrécie 216 et une rondelle de blocage 260. La rondelle de blocage 260 est elle-même fixée par une bague de fixation 250 telle que par exemple un anneau ouvert logé dans une rainure annulaire 214 du segment de réception d'outil 211, pour assurer le blocage axial dans la direction du récepteur d'outil 200. Selon un mode de réalisation, à titre d'exemple, dans la zone comprise entre la bague de fixation 250 et la seconde extrémité axiale 203 du récepteur d'outil 200, on a une installation de freinage 280 pour freiner l'outil 101 lorsqu'il est transféré de la chambre d'outil 199 de la figure 1 dans le logement intérieur 210. Cette installation de frein 280 évite que l'outil 101 ne glisse ou ne s'expulse de la seconde extrémité axiale 203 à son passage dans le logement intérieur 210. A titre d'illustration, l'installation de frein 280 comporte un élément de frein 281 déformable élastiquement au moins par zone, et réalisé par segments sous la forme d'un manchon comportant de préférence au moins sur un segment, un élastomère, notamment un caoutchouc. Selon un mode de réalisation, l'élément de frein 281 est en forme de capuchon tel qu'un capuchon en caoutchouc emmanché par exemple dans la zone de l'extrémité axiale 203 du récepteur d'outil 200 sur le segment de réception d'outil 211. L'élément de frein 281 comporte une collerette 282 tournée vers l'anneau de fixation 250 et qui est par exemple appliquée contre l'anneau de fixation 250. Pour éviter que l'élément de frein 281 ne glisse du segment de réception d'outil 211, l'élément de frein 281 comporte à sa périphérie intérieure, par exemple une saillie annulaire 286 qui pénètre dans une rainure 218 annulaire réalisée dans la périphérie extérieure du segment de réception d'outil 211. La description de la saillie annulaire 286 et de la rainure annulaire 218 sont seulement des exemples sans limiter l'invention. Bien plus, l'élément de frein 281 peut être fixé de n'importe quelle manière à la périphérie extérieure du segment de réception d'outil 211, par exemple par des becs et des cavités qui se correspondent, avec des becs d'accrochage pénétrant dans des cavités correspondantes. De plus, on peut également avoir des liaisons durables réalisées par exemple par soudage ou collage. Selon un mode de réalisation, l'élément de frein 281 comporte dans sa zone d'extrémité axiale non tournée vers le segment en forme de collerette 282, un orifice 284 par lequel débouche l'outil 101 transféré dans le logement intérieur 210 dans une position de fonctionnement, associée. Dans la région de l'orifice 284, l'élément de frein 281 comporte à titre d'exemple une zone d'extrémité 289 en forme de crochet pour créer un effet de friction freinant l'outil 101 lorsqu'il est engagé à travers l'orifice 284 sous l'effet de son transfert dans le logement intérieur 210. La zone d'extrémité 289 en forme de crochet est réalisée de préférence en un élastomère, notamment en caoutchouc, et elle per- met de générer une force élastique de freinage par sa déformation élas- tique lorsque l'outil 101 glisse dans l'orifice 284 et arrive ainsi dans la zone d'extrémité 289. Pour cela, la zone d'extrémité 289 a une zone de frottement 285 au moins sensiblement annulaire avec un diamètre intérieur 294 qui est à la fois inférieur au diamètre extérieur de l'outil 101 et au diamètre intérieur 292 du logement intérieur 210. Il convient toutefois de remarquer que la zone de frottement 285 a seulement une forme annulaire dans cet exemple. Bien plus, on peut envisager différentes formes de la zone de frottement 285, par exemple plusieurs branches de frottement en forme de crochet à la zone d'extrémité 289, elle-même en forme de crochet. A titre d'exemple, la zone d'extrémité 289 en forme de crochet est recourbée en direction du logement intérieur d'outil 210 lorsque cette extrémité est complètement engagée sur le segment de réception d'outil 211. Selon un mode de réalisation, la zone de frottement 285 de la zone d'extrémité 289 en forme de crochet est distante par rapport à l'extrémité axiale 203 du récepteur d'outil 200 de l'écart prédéterminé 291 de sorte que la zone d'extrémité 289 en forme de crochet n'entoure pas d'une manière ajustée précisément l'extrémité axiale 203. Cet écart 291 permet, lorsqu'on glisse l'outil 101 du récepteur d'outil 200 en retour dans le magasin d'outils 120 de réduire la force de frot- tement exercée sur l'outil 101 selon la figure 1, au moins par comparaison avec la force de frottement qui agit lorsqu'on le glisse dans le récepteur d'outil 200 comme cela sera décrit ci-après à l'aide de la figure 3.
La figure 3 montre le dispositif de la figure 2 lors du pas- sage de l'outil 101 dans le logement intérieur 210 du récepteur d'outil 200 dans lequel le profil d'entraînement en rotation 212, lors du passage, reçoit solidairement en rotation, la forme de couplage à plusieurs facettes extérieures 151 ; l'outil 101 est ainsi en position de fonction- nement dans laquelle la zone de frottement annulaire 285 de l'organe de freinage 281 pénètre comme cela est représenté à la figure 2 dans une rainure périphérique 301 réalisée dans la forme de couplage à plusieurs facettes extérieures 151. Ce fonctionnement de l'élément de frein 281 lors du passage de l'outil 101 dans cette position de fonctionnement se- ra détaillé ci-après. Lors du passage dans le récepteur d'outil 200 avec la tige de poussée 109 selon la figure 1, l'outil 101 est poussé à travers l'orifice 284 de l'organe de frein 281 dont la zone de frottement 285, annulaire arrive en prise avec l'outil 101. Ainsi, la zone de frottement 285 exerce une force de frottement assurant un freinage prédéfini de l'outil 101. De plus, l'outil 101 repousse la zone de frottement 285 dans la direction axiale s'écartant du récepteur d'outil 200 et produit ainsi une déformation élastique dirigée radialement vers l'extérieur de la zone d'extrémité 289 en forme de crochet ; la zone de frottement 285 est déployée au moins par segments dans la direction radiale tournée vers l'extérieur. Cette extension et la déformation élastique de la zone d'extrémité 289 en forme de crochet se traduisent par une force de ressort ayant un effet de freinage exercée sur l'outil 101 qui accentue la force de frottement prédéfinie. Lorsqu'on arrive dans la position de fonctionnement de l'outil, la zone de frottement annulaire 285 pénètre alors comme cela est représenté, dans la rainure périphérique 301 de la forme de couplage à facettes multiples 185 de la périphérie extérieure de sorte que l'outil 101 reste tenu de manière garantie dans le récepteur d'outil 200 pendant le fonctionnement de la machine 100 selon la figure 1.
Lors du passage de la position de fonctionnement de l'outil à la position de changement d'outil représentée à la figure 1, c'est-à-dire lorsque l'outil 101 passe du récepteur d'outil 200 dans l'alvéole d'outil 199 de la figure 1, l'outil 101 est extrait par la tige coulissante 109 selon la figure 1 en direction de la roue dentée de sortie 202 pour sortir du logement intérieur 210. La zone de frottement annu- laire 285 peut alors de déplacer dans cette direction selon l'écart (portant la référence 291 à la figure 2) par rapport au segment de réception d'outil 211, dans cette direction ; cela se traduit par une déformation élastique dirigée sensiblement radialement vers l'intérieur de la zone d'extrémité 289 en forme de crochet, réduisant ainsi la force de frottement et la force élastique exercées sur l'outil 101. La figure 4 montre le dispositif de la figure 3 pour explici- ter la réalisation de l'organe de frein 281 en forme de capuchon. Cet or- gane est emmanché comme cela est décrit à la figure 2 au moins par segment sur la périphérie extérieure du segment de réception d'outil 211 du récepteur d'outil 200.10 NOMENCLATURE 100 Machine-outil à main 101 Outil/insert/embout de vissage 102 Enveloppe annulaire 103 Axe de rotation 106 Transmission à engrenage 107 Moteur 108 Elément de coulissement 109 Tige coulissante 110 Mécanisme de transfert 111 Boitier d'outils 112 Ouverture 113 Transmission 114 Boîtier de transmission 116 Guide 117 Boîtier du moteur 119 Arbre de sortie 120 Magasin d'outils 122 Elément d'actionnement 151 Forme de couplage à section polygonale/forme de couplage à facettes 167 Flèche directionnelle 177 Arbre de sortie 179 Pignon denté 188 Axe de rotation 199 Alvéole d'outil 200 Récepteur d'outil/récepteur 202 Pignon denté de sortie 203 Extrémité axiale 210 Logement intérieur 211 Segment de réception 212 Profil d'entraînement en rotation 214 Rainure annulaire 215 Epaulement 216 Zone rétrécie 217 Epaulement 218 Rainure annulaire 250 Bague de fixation/anneau ouvert 260 Rondelle de blocage 267 Flèche 270 Palier à roulement 280 Installation de frein 281 Elément de frein 282 Collerette 284 Orifice 285 Zone de frottement 286 Saillie annulaire 289 Zone d'extrémité 291 Ecart 292 Diamètre intérieur du logement 210 294 Diamètre intérieur de la zone de frottement 285 301 Rainure périphérique20

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS1°) Machine-outil à main (100) comportant un récepteur d'outil (200) pour recevoir un outil (101), ce récepteur ayant un logement intérieur (210) et étant sur un boîtier d'outils (111), associé, muni d'un magasin d'outils interchangeables (120), en forme de tambour, ayant au moins une alvéole d'outil (199) pour recevoir l'outil (101), cette alvéole pouvant être alignée sur un logement intérieur (210) pour permettre de glisser l'outil (101) de l'alvéole d'outil (199) dans le logement intérieur (210) ou faire passer l'outil du logement intérieur (210) dans l'alvéole d'outil (199), machine caractérisée par une installation de frein (280) pour freiner l'outil (101) à son passage de l'alvéole d'outil (199) dans le logement intérieur (210). 2°) Machine-outil à main selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'installation de frein (280) évite que l'outil (101) ne s'échappe par l'extrémité axiale (203) du logement intérieur (210) à l'opposé de l'alvéole d'outil (199) lorsque l'outil (101) est glissé de l'alvéole (199) dans le logement intérieur (210). 3°) Machine-outil à main selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'installation de frein (280) comporte un élément de frein (281) défor- mable élastiquement au moins par zone. 4°) Machine-outil à main selon la revendication 3, caractérisée en ce que au moins par segment l'élément de frein (281) a une forme de manchon. 5°) Machine-outil à main selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que l'élément de frein (281) a une zone d'extrémité (289) pour créer une force de friction assurant le freinage de l'outil (101).356°) Machine-outil à main selon la revendication 5, caractérisée en ce que la zone d'extrémité en forme de crochet (289) crée une force de ressort assurant le freinage par déformation élastique lorsque l'outil (101) est glissé dans la zone d'extrémité (289) en forme de crochet. 7°) Machine-outil à main selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que la zone d'extrémité (289) en forme de crochet a une zone de frottement (285) au moins sensiblement annulaire avec un diamètre intérieur (294) inférieur au diamètre extérieur (296) associé à l'outil (101). 8°) Machine-outil à main selon la revendication 7, caractérisée en ce que le diamètre intérieur (294) est plus petit que le diamètre intérieur (292) du logement intérieur (210). 9°) Machine-outil à main selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que la zone de frottement (285) est distante d'un écart prédéterminé (291) de l'extrémité axiale (203) du logement intérieur (210) à l'opposé de l'alvéole d'outil (199). 10°) Machine-outil à main selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément de frein (281) comporte un élastomère, notamment du caoutchouc.30
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