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Konventionelles Drehen – Ein Drehteil vollständig prüfen

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Konventionelles Drehen – Ein Drehteil vollständig prüfen

Einleitung

Du hast ein fertig gedrehtes Bauteil vor Dir. Jetzt entscheidet die Prüfung, ob es die Zeichnung erfüllt und seine Funktion sicher übernehmen kann. In diesem aiMOOC trainierst Du deshalb nicht nur einzelne Messwerte, sondern eine vollständige, nachvollziehbare Prüfentscheidung: Maße, Rundlauf, funktionsbezogene Merkmale und Dokumentation.

Zielgruppe: Ausbildung in Metalltechnik, besonders Zerspanungsmechaniker/-innen, Industriemechaniker/-innen und vergleichbare Berufe.

Kurzbeschreibung: Maße, Rundlauf und funktionsbezogene Merkmale prüfen. Du arbeitest mit kurzen Lerneinheiten, freien Medien, sicheren Simulationen, gestuften Hilfen und einem konkreten Ausbildungsfall.

Sicherheitsgrenze des Kurses: Dieser Lernkurs erteilt keine Arbeitsfreigabe. Praktische Werkstattarbeiten an einer Drehmaschine dürfen nur nach betrieblicher Unterweisung, Gefährdungsbeurteilung, geltender Betriebsanweisung und mit der zuständigen Aufsicht durchgeführt werden. Tätigkeiten an Spannmitteln, Werkstücken, Werkzeugen oder der Maschine richten sich ausschließlich nach den Vorgaben des Ausbildungsbetriebs und der verantwortlichen Fachkraft.

Medienauftrag: Notiere nach dem Sicherheitsvideo drei Punkte, die in Deinem Betrieb vor einer praktischen Arbeit an der Drehmaschine geklärt sein müssen. Vergleiche sie anschließend mit Betriebsanweisung und Unterweisung vor Ort.

Lernziele

Nach dem Kurs kannst Du eine Prüfaufgabe aus einer technischen Zeichnung ableiten, ein geeignetes Prüfmittel auswählen, Maße und Rundlauf bewerten, funktionsbezogene Merkmale begründen, Prüfergebnisse dokumentieren und eine Freigabeentscheidung fachlich vorbereiten.

Der Ausbildungsfall: Spannrolle SR-40

Die Spannrolle SR-40 ist ein didaktisches Übungsbauteil. Sie soll über ihre Bohrung geführt werden; ein Außendurchmesser bildet eine Funktionsfläche. Die folgenden Werte sind bewusst als Lernauftrag festgelegt und keine reale Kundenspezifikation.

Prüfmerkmal	Vorgabe des Übungsfalls	Bedeutung
Außendurchmesser D1	40,00 ± 0,05 mm	Außenkontur / Bauraum
Funktionsdurchmesser D2	25,00 ± 0,02 mm	definierte Pass- bzw. Sitzfläche
Gesamtlänge L	50,00 ± 0,10 mm	Einbaulänge
Schulterlänge L1	20,00 ± 0,05 mm	Lage der Funktionsschulter
Bohrung	12,00 bis 12,05 mm	Führung / Bezugselement des Übungsfalls
Rundlauf D2 zur Bezugsachse der Bohrung	maximal 0,04 mm	ruhiger Lauf der Funktionsfläche
Stirnfläche	gratfrei und unbeschädigt	Montage und Anlage

Merksatz: Ein Maß kann innerhalb seiner Toleranz liegen und das Bauteil trotzdem funktionsuntauglich sein. Deshalb prüfst Du Maß, Geometrie und Funktion im Zusammenhang.

Kurze Lerneinheiten

Lerneinheit 1: Zeichnung lesen – Prüfmerkmale markieren

Starte nicht mit dem Messgerät, sondern mit der Anforderung. Markiere in der Zeichnung oder im Prüfplan alle Maße, Toleranzen, Bezüge, Oberflächen- und Funktionsangaben.

Prüffrage: Was muss nachgewiesen werden – ein Längenmaß, ein Durchmesser, eine geometrische Abweichung oder ein Funktionsmerkmal?

Mini-Arbeitsauftrag: Ordne beim Übungsfall SR-40 jedes Merkmal einer der Gruppen Maß, Rundlauf oder Funktion/Sichtprüfung zu.

Lerneinheit 2: Prüfmittel passend auswählen

Der Messbereich allein reicht nicht. Das Prüfmittel muss zur Toleranz, Messaufgabe, Messstelle und betrieblichen Prüfplanung passen.

Messschieber: schnell für Außen-, Innen- und Tiefenmaße, sofern Messaufgabe und geforderte Genauigkeit dazu passen.

Bügelmessschraube: geeignet für präzise Außenmaße innerhalb ihres Messbereichs; gleichmäßige Messkraft und saubere Messflächen sind wichtig.

Messuhr / Feinzeiger: Vergleichsmessung für kleine Abweichungen, zum Beispiel bei Rundlaufprüfungen.

Basisauftrag: Für D2 = 25,00 ± 0,02 mm stehen Messschieber und Bügelmessschraube bereit. Welches Prüfmittel ist für die engere Außendurchmesserprüfung zweckmäßiger?

Hilfe 1: Vergleiche nicht nur die Anzeigeauflösung, sondern die Messaufgabe und die notwendige Prüfsicherheit.

Hilfe 2: Eine Messschraube arbeitet mit definierten Messflächen und möglichst reproduzierbarer Messkraft.

Hilfe 3: Für einen präzisen Außendurchmesser ist die Bügelmessschraube im Ausbildungsfall die passendere Wahl.

Begründetes Feedback: Die Bügelmessschraube ist hier zweckmäßiger, weil der Außendurchmesser relativ eng toleriert ist und die Messaufgabe gezielt eine präzise Außenmessung verlangt. Der konkrete Betrieb legt die Prüfmittelwahl im Prüfplan fest.

Lerneinheit 3: Maße systematisch prüfen

Ein einzelner Messwert genügt nicht immer. Bei gedrehten Durchmessern kann es sinnvoll sein, an mehreren Stellen zu prüfen, wenn Zeichnung, Prüfplan oder Ausbilder dies vorgeben.

Simulationswert	Ergebnis	Entscheidung
D1 = 40,03 mm	innerhalb 39,95 bis 40,05 mm	i. O.
D2 = 24,99 mm	innerhalb 24,98 bis 25,02 mm	i. O.
L = 50,12 mm	oberhalb 50,10 mm	n. i. O.
L1 = 20,02 mm	innerhalb 19,95 bis 20,05 mm	i. O.
Bohrung = 12,04 mm	innerhalb 12,00 bis 12,05 mm	i. O.

Anwendungsauftrag: Begründe, warum die Spannrolle trotz vier korrekter Maßwerte noch nicht freigegeben werden darf.

Hilfe 1: Suche den Messwert außerhalb der Grenzmaße.

Hilfe 2: Ein Prüfergebnis gilt nicht nach Mehrheitsprinzip.

Hilfe 3: L = 50,12 mm überschreitet das obere Grenzmaß von 50,10 mm.

Begründetes Feedback: Schon ein spezifiziertes Merkmal außerhalb der zulässigen Grenze verhindert die uneingeschränkte Freigabe. Zusätzlich fehlen noch Rundlauf- und Funktionsprüfung.

Lerneinheit 4: Rundlauf verstehen und bewerten

Rundlauf ist eine geometrische Eigenschaft und gehört nicht zur reinen Durchmesserprüfung. Die geometrische Tolerierung von Form, Richtung, Ort und Lauf ist Gegenstand von GPS und DIN EN ISO 1101.

Bildauftrag: Identifiziere im Bild die Messuhr, den Halter, das Werkstück und die Messstelle. Beschreibe anschließend, warum eine stabile Messanordnung für die Aussage wichtig ist.

Ablaufanimation: Beobachte, wie eine kleine Tastbewegung in eine deutlich sichtbare Zeigerbewegung umgesetzt wird. Das hilft Dir, das Prinzip einer Vergleichsmessung zu verstehen.

Sichere Rundlauf-Simulation ohne Maschinenbedienung: Du erhältst eine bereits aufgezeichnete Messreihe für eine vollständige Umdrehung des Übungsbauteils. Du bedienst keine Maschine.

Messposition	Anzeige der simulierten Messuhr
Start	0,00 mm
Viertelumlauf	+0,01 mm
Halbumlauf	+0,03 mm
Dreiviertelumlauf	+0,02 mm
Ende	0,00 mm

Arbeitsauftrag: Bestimme aus der Messreihe die Spannweite zwischen kleinstem und größtem Anzeigewert und vergleiche sie mit dem Grenzwert 0,04 mm.

Hilfe 1: Suche Minimum und Maximum.

Hilfe 2: Minimum = 0,00 mm, Maximum = 0,03 mm.

Hilfe 3: Spannweite = 0,03 mm.

Begründetes Feedback: 0,03 mm liegt unter dem im Übungsfall festgelegten Grenzwert von 0,04 mm. Das Rundlaufmerkmal ist in dieser Simulation i. O. Die reale Prüfstrategie muss sich jedoch an Zeichnung, Bezugsdefinition, Prüfmittel und betrieblicher Prüfanweisung orientieren.

Lerneinheit 5: Funktionsbezogene Merkmale prüfen

Funktion entsteht aus mehreren Merkmalen. Eine Spannrolle kann richtige Einzelmaße besitzen und trotzdem durch Grat, Beschädigung, falsche Schulterlage oder unzulässigen Rundlauf ausfallen.

Kurzcheck im Ausbildungsfall:

Merkmal	Warum funktionsbezogen?
D2	beeinflusst Sitz und Führung
Rundlauf D2	beeinflusst ruhigen Lauf
Schulterlage L1	bestimmt axiale Position
Stirnfläche	beeinflusst Anlage und Montage
Gratfreiheit	schützt Montagepartner und verhindert Fehlanlage

Transferauftrag: Ein Bauteil hat D2 = 25,00 mm exakt, aber der simulierte Rundlauf beträgt 0,08 mm bei maximal 0,04 mm. Darf es aufgrund des perfekten Durchmessers freigegeben werden?

Hilfe 1: Maßtoleranz und Lauftoleranz sind verschiedene Anforderungen.

Hilfe 2: Prüfe jedes festgelegte Merkmal einzeln.

Hilfe 3: 0,08 mm überschreitet 0,04 mm.

Begründetes Feedback: Nein. Der perfekte Durchmesser kompensiert den unzulässigen Rundlauf nicht. Die Funktion hängt hier von mehreren unabhängigen Anforderungen ab.

Lerneinheit 6: Prüfergebnis dokumentieren

Ein Prüfwert ohne eindeutige Zuordnung ist kaum nachvollziehbar. Im Ausbildungsfall dokumentierst Du mindestens Bauteilbezug, Prüfmerkmal, Sollvorgabe, Istwert, verwendetes Prüfmittel, Ergebnis und Prüferkennung nach betrieblicher Regel.

Merkmal	Soll	Ist	Ergebnis
D1	40,00 ± 0,05 mm	40,03 mm	i. O.
D2	25,00 ± 0,02 mm	24,99 mm	i. O.
L	50,00 ± 0,10 mm	50,12 mm	n. i. O.
Bohrung	12,00 bis 12,05 mm	12,04 mm	i. O.
Rundlauf D2	max. 0,04 mm	0,03 mm	i. O.
Stirnfläche	gratfrei / unbeschädigt	gratfrei / unbeschädigt	i. O.

Gesamtentscheidung der Simulation: Das Bauteil ist wegen der Gesamtlänge L nicht uneingeschränkt freigabefähig. Das weitere Vorgehen bestimmt die zuständige Fachkraft nach betrieblichem Verfahren, zum Beispiel Klärung, Nacharbeit oder Sperrung.

Sichere Fertigungssimulationen

Simulation A: Prüfplanung vor der Werkstatt

Du arbeitest ausschließlich mit Zeichnung, Fotos und Messwertkarten.

Arbeitsauftrag	Ergebnisprodukt
Markiere alle Prüfmerkmale	farbige Prüfmerkmalliste
Ordne jedem Merkmal ein geeignetes Prüfprinzip zu	Prüfmittelmatrix
Lege eine sinnvolle Prüfreihenfolge fest	kurzer Prüfplan
Bewerte vorgegebene Istwerte	i. O. / n. i. O. mit Begründung
Formuliere eine Gesamtentscheidung	Prüfprotokoll

Sicherheitsvorteil: Keine laufende Maschine, kein Eingriff in Spann- oder Arbeitsraum, kein Kontakt mit Spänen oder rotierenden Teilen.

Simulation B: Fehlerdetektiv

Du erhältst vier simulierte Bauteile:

Bauteil	Auffälligkeit	Dein Auftrag
A	D2 zu klein	Funktionsfolge erklären
B	Rundlauf zu groß	Ursache nicht raten, sondern Prüfentscheidung treffen
C	Grat an Stirnfläche	Funktionsrisiko benennen
D	alle Merkmale i. O.	Freigabe im Protokoll begründen

Begründetes Feedback: Gute Prüfung trennt Feststellung und Ursachenanalyse. Aus einem n. i. O.-Messwert folgt zunächst eine gesicherte Abweichung. Die Ursache wird erst anschließend nach betrieblichem Verfahren untersucht.

Simulation C: Reihenfolge optimieren

Ordne die folgenden Prüfphasen: Unterlagen prüfen, Bauteil identifizieren, Sichtprüfung, Prüfmittel auswählen und Einsatzfähigkeit feststellen, Maße prüfen, Rundlauf/Funktionsmerkmale prüfen, Ergebnisse dokumentieren.

Begründetes Feedback: Eine gute Reihenfolge reduziert Verwechslungen und vermeidet unnötige Messungen an offensichtlich falschen oder beschädigten Teilen. Der betriebliche Prüfplan hat Vorrang.

Werkstattbezug und Arbeitssicherheit

Praktische Tätigkeiten an der realen Drehmaschine sind nicht Bestandteil einer automatischen Freigabe durch diesen Kurs. Die Betriebssicherheitsverordnung verlangt vor Verwendung von Arbeitsmitteln eine Gefährdungsbeurteilung und tätigkeitsbezogene Unterweisung. Für Werkzeugmaschinen sind außerdem betriebliche Schutzmaßnahmen, Betriebsanweisung und die zuständige Aufsicht maßgeblich.

Für Lernende gilt deshalb: Keine Maschine in Betrieb nehmen, kein Werkstück spannen, kein Spannmittel betätigen, keine Schutzvorrichtung umgehen und keine Messung an bewegten Teilen durchführen, nur weil eine Online-Aufgabe dies thematisiert. Praktische Arbeit erfolgt ausschließlich nach ausdrücklicher Freigabe im Betrieb.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Was ist der erste Schritt einer vollständigen Drehteilprüfung? (Anforderungen aus Zeichnung oder Prüfplan klären) (!Sofort den größten Durchmesser messen) (!Das Werkstück nach Gefühl freigeben) (!Nur die Oberfläche ansehen)

Welches Prüfmittel ist im Übungsfall für den eng tolerierten Außendurchmesser D2 besonders geeignet? (Bügelmessschraube) (!Stahllineal) (!Winkelmesser) (!Gewindelehre)

Was prüft die Messuhr bei der Rundlaufaufgabe hauptsächlich? (Kleine relative Abweichungen während der Vergleichsmessung) (!Die Werkstoffhärte) (!Die chemische Zusammensetzung) (!Die Masse des Bauteils)

Wann ist ein einzelnes Prüfmerkmal i. O.? (Wenn sein Istwert die dafür festgelegte Anforderung erfüllt) (!Wenn die meisten anderen Merkmale stimmen) (!Wenn das Bauteil optisch glänzt) (!Wenn das Prüfmittel neu aussieht)

Warum reicht ein korrekter Durchmesser allein nicht für die Gesamtfreigabe? (Weil weitere spezifizierte Merkmale wie Rundlauf und Länge ebenfalls erfüllt sein müssen) (!Weil Durchmesser grundsätzlich unwichtig sind) (!Weil nur die Farbe entscheidet) (!Weil jedes Drehteil immer geschliffen werden muss)

Was bedeutet n. i. O. im Prüfprotokoll? (Nicht in Ordnung) (!Noch im Original) (!Neu in Ordnung) (!Nicht im Ordner)

Welche Aussage zur praktischen Werkstattarbeit trifft zu? (Sie erfordert betriebliche Unterweisung Gefährdungsbeurteilung und zuständige Aufsicht) (!Der Onlinekurs ersetzt die Arbeitsfreigabe) (!Ein Video genügt als Maschinenunterweisung) (!Schutzeinrichtungen dürfen für bessere Sicht entfernt werden)

Welche Größe wird bei der simulierten Rundlaufmessung aus Minimum und Maximum gebildet? (Die Spannweite der Anzeige) (!Die Werkstückmasse) (!Die Schnittgeschwindigkeit) (!Die Härte)

Was gehört zu einer nachvollziehbaren Prüfdokumentation? (Sollvorgabe Istwert Ergebnis und eindeutige Zuordnung) (!Nur der Vorname des Prüfers) (!Nur ein Foto ohne Messwert) (!Nur die Maschinenbezeichnung)

Was ist bei einem Messwert außerhalb der Toleranz fachlich richtig? (Abweichung dokumentieren und nach betrieblichem Verfahren weitergeben) (!Messwert löschen) (!Ein anderes Merkmal als Ersatz verwenden) (!Bauteil ungeprüft weitergeben)

Memory

Bügelmessschraube	Präzises Außenmaß
Messuhr	Rundlaufvergleich
Prüfplan	Prüfmerkmale und Reihenfolge
Bezugsachse	Geometrische Referenz
Prüfprotokoll	Dokumentiertes Ergebnis
Sichtprüfung	Grat und Beschädigung

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Bügelmessschraube	Eng tolerierter Außendurchmesser
Messschieber	Außen Innen und Tiefenmaß
Messuhr	Rundlaufprüfung
Sichtprüfung	Grat und Beschädigung
Prüfprotokoll	Nachvollziehbare Dokumentation

...

Kreuzworträtsel

Messschieber	Welches Messgerät kann Außen Innen und Tiefenmaße erfassen?
Messuhr	Welches Vergleichsmessgerät wird häufig bei Rundlaufprüfungen eingesetzt?
Rundlauf	Welche geometrische Eigenschaft beschreibt die Abweichung beim Drehen um eine Bezugsachse?
Toleranz	Wie heißt der zulässige Bereich eines festgelegten Merkmals?
Bezugsachse	Wie heißt eine geometrische Referenz für eine Laufprüfung?
Prüfplan	Welches Dokument ordnet Prüfmerkmale Prüfmittel und Ablauf?

LearningApps

Lückentext

Offene Aufgaben

Leicht

Prüfmerkmal: Markiere auf einer Übungszeichnung alle Merkmale, die geprüft werden müssen, und kennzeichne Maß, Geometrie und Sichtprüfung.
Messmittel: Fotografiere oder skizziere drei im Ausbildungsbetrieb freigegebene Prüfmittel und notiere jeweils eine typische Messaufgabe.
Toleranz: Erstelle aus fünf Sollmaßen mit Toleranzen eine Tabelle mit oberem und unterem Grenzmaß.
Prüfprotokoll: Entwirf ein kompaktes Prüfprotokoll für die Spannrolle SR-40.

Standard

Messstrategie: Begründe für D1, D2, L, Bohrung und Rundlauf jeweils ein geeignetes Prüfprinzip.
Rundlauf: Werte drei vorgegebene Messreihen aus und entscheide jeweils i. O. oder n. i. O.
Fehleranalyse: Unterscheide bei fünf Fällen zwischen sicher festgestellter Abweichung und nur vermuteter Ursache.
Qualitätssicherung: Erstelle eine Prüf-Reihenfolge, die Verwechslungen, unnötige Messungen und Dokumentationslücken reduziert.

Schwer

Funktionsanalyse: Erkläre, wie Durchmesser, Schulterlage und Rundlauf gemeinsam die Funktion einer Spannrolle beeinflussen können.
Messunsicherheit: Recherchiere mit Deinem Ausbilder, welche Rolle Messunsicherheit und betriebliche Entscheidungsregeln bei knappen Toleranzgrenzen spielen.
Prüfplanung: Vergleiche zwei alternative Prüfpläne für dasselbe Drehteil und begründe, welcher Plan zuverlässiger und wirtschaftlicher ist.
Transferprojekt: Wähle ein freigegebenes betriebliches Musterteil, leite mit Deiner zuständigen Fachkraft seine Prüfmerkmale ab und erstelle eine vollständige, anonymisierte Prüfplanung ohne Maschinenbedienung.

Lernkontrolle

Prüfentscheidung: Ein Bauteil erfüllt alle Maße, überschreitet aber die Rundlauftoleranz. Erkläre die Entscheidung und den Zusammenhang zur Funktion.
Prüfmittelwahl: Zwei Prüfmittel können denselben Durchmesser anzeigen. Begründe, welche zusätzlichen Kriterien über ihre Eignung für eine konkrete Toleranz entscheiden.
Messstrategie: Entwickle eine Prüfstrategie für ein unbekanntes Drehteil mit zwei Durchmessern, einer Bohrung, einer Schulter und einem Laufmerkmal.
Fehlerfortpflanzung: Erläutere, wie eine falsche Bezugswahl zu einer scheinbar plausiblen, aber fachlich falschen Rundlaufbewertung führen kann.
Dokumentation: Bewerte ein Prüfprotokoll, in dem Istwerte ohne Sollwerte und Prüfmittelangabe notiert wurden. Begründe, welche Informationen fehlen.
Arbeitssicherheit: Erkläre, warum ein fachlich korrektes Messverfahren trotzdem nicht automatisch praktisch ausgeführt werden darf, wenn Unterweisung oder Freigabe fehlen.

Lernnachweis

Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du:

eine technische Vorgabe in konkrete Prüfmerkmale übersetzen kannst,
Prüfmittel begründet auswählst,
Grenzmaße und Istwerte sicher vergleichst,
Rundlaufdaten korrekt auswertest,
funktionsbezogene Merkmale miteinander verknüpfst,
zwischen Messwert, Bewertung und Ursachenvermutung unterscheidest,
ein vollständiges Prüfprotokoll erstellst,
die Grenzen des Onlinekurses gegenüber realer Werkstattfreigabe kennst.

Fachliche Quellen und Medienrechte

Fachliche Quellen

Quelle	Verwendung im Kurs
BIBB: Ausbildungsbausteine Zerspanungsmechaniker/-in	Prüfen von Maß-, Form- und Lageabweichungen; Beispiel Spannrolle; Messschraube und Messuhr
KMK: Rahmenlehrplan Zerspanungsmechaniker/-in	Lernfeldbezug Fertigen, Prüfen und Bewerten
DIN Media: DIN EN ISO 1101:2017-09	Geometrische Tolerierung von Form, Richtung, Ort und Lauf
Betriebssicherheitsverordnung	Gefährdungsbeurteilung, sichere Verwendung von Arbeitsmitteln, Unterweisung
DGUV Information 209-066	Unterweisung an Werkzeugmaschinen und typische Schutzthemen
DGUV Fachbereich Holz und Metall: Werkzeugmaschinen	Arbeitsschutz an Werkzeugmaschinen

Hinweis: Normtexte selbst sind urheberrechtlich geschützt. Der Kurs gibt keine Norm vollständig wieder, sondern verweist auf die öffentlich zugänglichen Metadaten und nutzt nur grundlegende fachliche Einordnungen.

Medienrechte

Medium	Nachweis	Lizenz / Nutzung im Kurs
Metal lathe.png	Wikimedia Commons	Public Domain in den USA; eingebunden über Commons
Vernier caliper.svg	Wikimedia Commons	u. a. CC BY-SA 3.0 / CC BY 2.5; Lizenzseite beachten
Micrometer screw gauge.jpg	Wikimedia Commons	CC BY-SA 4.0
Micrometer applet.gif	Wikimedia Commons	CC BY 3.0
Dial Indicator Gauge.jpg	Wikimedia Commons	CC BY-SA 3.0 / GFDL
Checking Runout With Dial Test Indicator.jpg	Wikimedia Commons	CC BY-SA 4.0
Ideal test indicator pushed.gif	Wikimedia Commons	CC BY-SA 4.0
Surface roughness.svg	Wikimedia Commons	CC0 1.0

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OERs zum Thema

Weitere frei zugängliche Grundlagen findest Du unter Drehen, Messschieber, Messschraube, Messuhr, Toleranz und Qualitätssicherung.

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