CN110304597B - 开闭机构、开闭方法以及开闭结构 - Google Patents

Abstract

本发明是一种开闭机构、开闭方法以及开闭结构使开闭构件的开闭作业变得容易。本发明是打开与关闭通过具有管结构的密封材料(8)的弹力来气密的容器本体(4)的开闭构件(6)的开闭机构，其包括用于进行形成在所述密封材料的内部的空间(8a)的减压来变成负压的减压通道(6b)，在所述空间经由所述减压通道而得到减压且所述空间已收缩的状态下进行所述开闭构件的开闭。

Description

开闭机构、开闭方法以及开闭结构

技术领域

本发明涉及一种例如打开与关闭容器的盖子等的开闭机构、使用此开闭机构的开闭方法以及构成此开闭机构的开闭结构。

背景技术

目前，当在例如制药公司等固体制剂工厂中生成药片或药粉等固体制剂时，将批次生产方式作为基本生产方式，因此在原料与中间产物的搬送、保管时必须使用容器。另外，对容器要求气密性，以使容器内的固体制剂在保管时不变质。

此处，为了确保容器的气密，通常利用夹圈(clamp band)将盖子与容器本体经由垫片而紧固来将容器密闭(例如，参照专利文献1)。而且，作为打开与关闭如所述般进行了气密的容器的盖子的装置，已知有打开与关闭夹圈的机器人(例如，参照非专利文献1)。在此机器人中，可不经由人力而打开与关闭夹圈，因此可在生产线中节省人力。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]实用新型注册第3156962号公报

[非专利文献]

[非专利文献1]OMC股份有限公司，“机器人式装卸系统”，[在线(online)]，[2018年3月12日检索]，互联网＜URL：http://omc.jpn.org/2012/product_medical/cross_mix/robotdesorptionsystem_medical.htm＞

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，在使用所述通常的技术的情况下，自动打开与关闭盖子至少需要三台机器人，存在过于耗费成本这一问题。

另外，进行打开与关闭盖子时的细致的作业需要人力，但由人所进行的夹具紧固或解除的操作必须应付由指尖所进行的夹杆(clamp lever)的立起作业等，而困难。

本发明的目的在于提供一种开闭机构、开闭方法以及开闭结构，通过使容器的密闭及密闭解除的结构变得简单而使盖子(开闭构件)的开闭作业变得容易。

[解决问题的技术手段]

本发明包含下述的事项。

[1]一种开闭机构，其是打开与关闭通过具有管结构的密封材料的弹力来气密的容器本体的开闭构件的开闭机构，所述开闭机构

包括用于进行形成在所述密封材料的内部的空间的减压来变成负压的减压通道，

在所述空间经由所述减压通道而得到减压并变成负压，且所述空间已收缩的状态下，可打开所述开闭构件。

[2]根据[1]中记载的开闭机构，包括：

减压部，经由所述减压通道而进行所述空间的减压；以及

移动部，使所述开闭构件移动；且

当打开所述开闭构件时，在所述空间通过所述减压部来减压并已变成负压的状态下，所述移动部使所述开闭构件从所述容器本体的开口移动，

当关闭所述容器本体时，所述移动部使所述开闭构件移动来堵塞所述开口，所述减压部在所述开口已被堵塞后停止减压。

[3]根据[1]或[2]中记载的开闭机构，其中所述密封材料可装卸地安装在所述开闭构件及所述容器本体中的一者上。

[4]根据[1]至[3]的任一项中记载的开闭机构，其中

所述密封材料可弹性变形地形成为收缩形状与复原形状，

所述收缩形状是在所述空间内流体经由所述减压通道被抽吸而得到减压后已变成负压的形状，

所述复原形状是流体经由所述减压通道而被吸入所述空间内后从所述收缩形状复原的形状，且

以通过所述复原形状来使所述容器本体变成气密状态，通过所述收缩形状来解除所述容器本体的所述气密状态的方式构成。

[5]根据[4]中记载的开闭机构，其中所述密封材料安装在所述容器本体上，并以通过所述复原形状而卡合在所述开闭构件上，通过所述收缩形状来解除所述卡合的方式构成。

[6]根据[4]中记载的开闭机构，其中所述密封材料安装在所述开闭构件上，并以通过所述复原形状而卡合在所述容器本体上，通过所述收缩形状来解除所述卡合的方式构成。

[7]根据[1]至[6]的任一项中记载的开闭机构，其中所述开闭构件为盖子。

[8]根据[1]至[7]的任一项中记载的开闭机构，其中所述密封材料包括将所述空间收缩及复原的伸缩部。

[9]一种开闭方法，其是打开与关闭通过具有管结构的密封材料的弹力来气密的容器本体的开闭构件的开闭方法，其中

当打开所述开闭构件时，包括：

减压步骤，进行形成在所述密封材料的内部的空间的减压来变成负压；以及

打开步骤，在所述空间得到减压而变成负压，且所述空间已收缩的状态下，使所述开闭构件移动；

当关闭所述开闭构件时，包括：

减压步骤，进行所述空间的减压来变成负压；

闭塞步骤，在所述空间得到减压而变成负压且已收缩的状态下，利用所述开闭构件堵塞所述容器本体的开口；

停止步骤，停止所述减压；以及

气密步骤，从流体被吸入所述空间内且所述空间已收缩的状态复原，由此所述密封材料密接在所述容器本体上，并通过所述开闭构件来将所述容器本体气密。

[10]一种开闭结构，其是打开与关闭通过具有管结构的密封材料的弹力来气密的容器本体的开闭构件的开闭结构，其中，

包括用于进行形成在所述密封材料的内部的空间的减压来变成负压的减压通道，并且

在所述容器本体或所述开闭构件的任一者中包括保持所述密封材料的保持部，

在所述空间经由所述减压通道而得到减压并变成负压后收缩，且通过所述保持部来保持所述密封材料的状态下，进行所述开闭构件的开闭。

[发明的效果]

根据本发明，可提供一种使盖子(开闭构件)的开闭作业变得容易的开闭机构、开闭方法以及开闭结构。

附图说明

图1是表示实施方式的容器的概要立体图。

图2是表示实施方式的开闭机构的主要部分的主要部分剖面图。

图3是表示在实施方式的开闭机构中，通过开闭机器人来打开与关闭容器的盖子的状态的概要图。

图4(a)及图4(b)是用于说明在实施方式的开闭机构中，通过开闭机器人来打开与关闭容器的盖子的程序的图。

图5(a)及图5(b)是表示在实施方式的开闭机构中，打开容器的盖子时密封材料得到减压的状态的图。

图6(a)及图6(b)是表示在实施方式的开闭机构中，关闭容器的盖子时密封材料得到减压的状态的图。

图7是另一实施方式的密封材料的剖面图。

图8(a)及图8(b)是表示另一实施方式的开闭机构的主要部分的主要部分剖面图。

图9是另一实施方式的密封材料的剖面图。

图10(a)及图10(b)是表示另一实施方式的开闭机构的主要部分的主要部分剖面图。

图11是表示另一实施方式的开闭结构的主要部分的主要部分剖面图。

图12是表示另一实施方式的开闭结构的主要部分的主要部分剖面图。

图13是表示另一实施方式的开闭结构的主要部分的主要部分剖面图。

符号的说明

2：容器

4：容器本体

4a：开口

4b、4x、6x：伸出部

4y、6a、6a’：保持部

6、6’、6”：盖子

6b：减压通道

8：密封材料

8a：空间

8b：平面部

10：开闭机器人

10a：握持部

10b：臂

10c：减压部

10d：开闭部

10e：引导件

10f：上下活动部

12：作业台

14：架子

18、18’：密封材料

20：第1密封部

20a：本体部

20b：突出部

20c：中间变细部

22：第2密封部

22a：卡合部

22b：凹部

22c：内侧突出部

22d：外侧突出部

22e：密接部

22f：卡合部

24：矩形部

24a：切口部

26：漏斗

具体实施方式

以下，参照附图，针对本发明的实施方式的开闭机构，以在制药公司等固体制剂工厂中打开与关闭保管药片或药粉等固体制剂的小型罐的盖子的情况为例进行说明。图1是表示实施方式的容器的概要立体图，图2是表示本发明中的容器的主要部分的主要部分剖面图。如图1所示，容器2由金属形成，包括有底的圆筒状的容器本体4与圆盘状的盖子6(开闭构件)。

在容器本体4的开口4a侧，形成有相对于容器本体4的外周面朝径向外侧伸出的剖面为大致圆形的伸出部4b。另外，如图2所示，在盖子6的外周缘形成有剖面为C字状的保持部6a，所述保持部6a朝下方(容器本体4侧)延伸出且朝盖子6的径向外侧弯曲，并将具有管结构的密封材料8以位于盖子6的外周缘的正下方的方式保持。而且，在盖子6的外周顶面的规定的位置上立设有后述的减压通道6b。

另外，密封材料8是为了使容器本体4与盖子6变成气密而包括的可弹性变形的构件，在内部形成有空间8a。另外，密封材料8形成为包括内周部与外周部的圆环状，包括从内周部朝径向内侧延伸出的圆环状的平面部8b。

减压通道6b从盖子6的顶面插通至密封材料8中，后述的减压部10c(参照图3)与密封材料8的空间8a通过减压通道6b来连通。

密封材料8可弹性变形地形成为收缩形状与复原形状，所述收缩形状是在空间8a内的流体经由减压通道6b被抽吸而得到减压的形状，所述复原形状是流体经由减压通道6b而被吸入空间8a内后从收缩形状复原的形状。另外，密封材料8以通过复原形状来使容器2变成气密状态，通过收缩形状来解除容器2的气密状态的方式构成。

在本实施方式中，密封材料8通过内周部进行伸缩而变形成收缩形状及复原形状，因此伸缩范围大，可确实地形成形成在伸出部4b与密封材料8之间的间隙(后述)。

在本实施方式中，密封材料8在已关闭盖子6的情况下沿着容器本体4的外周面来配置，盖子6相对于容器本体4变成外嵌合。通过沿着容器本体4的外周面来配置密封材料8，当使容器本体4倾斜来排出制剂时可防止制剂积存在密封材料8周围。

密封材料8例如为由硅酮、三元乙丙橡胶(Ethylene Propylene Diene Monomer，EPDM)等橡胶材料形成的橡胶制的构件。

图3是表示在实施方式的开闭机构中，通过开闭机器人10来打开与关闭容器2的盖子6的状态的概要图。如图3所示，盖子6的开闭是通过开闭机器人10将容器2载置在作业台12上来进行。开闭机器人10在下方包括握持容器2的握持部10a、使由握持部10a握持的容器2移动的臂10b、减压部10c与开闭部10d，且包括使盖子6沿着在上下方向上延长的引导件10e上下移动的上下活动部10f(移动部)。

此处，减压部10c在盖子6的开闭时安装在减压通道6b上，并经由减压通道6b而进行密封材料8的空间8a的减压。另外，开闭部10d包括吸盘等，吸附在盖子6的顶面上来进行盖子6的开闭。

继而，对通过开闭机器人10来打开与关闭容器2的盖子6的程序进行说明。首先，如图4(a)及图4(b)所示，在固体制剂工厂中，分别在规定的地方配置有开闭机器人10、收纳容器2的架子14、作业台12。此处，当打开容器2的盖子6时，如图4(a)所示，首先开闭机器人10使臂10b移动，通过握持部10a来握持陈列在架子14上的已关闭盖子6的容器2。

继而，开闭机器人10使臂10b移动来将容器2移载至作业台12上。另外，在此时间点，如图5(a)所示，容器2由密封材料8密闭。继而，如图4(b)所示，开闭机器人10使上下活动部10f沿着引导件10e下降。由此，开闭部10d接触盖子6的顶面，并且减压部10c被安装在减压通道6b上。

继而，如图5(b)所示，开闭机器人10使减压部10c运转，而对密封材料8的空间8a进行减压(减压步骤)。由此，空间8a内的空气被抽吸且空间8a变成负压，空间8a收缩，在伸出部4b与密封材料8之间形成间隙且两者的密接状态被解除，可从容器本体4上取下盖子6。

在此状态下，开闭机器人10通过开闭部10d来吸附盖子6的顶面，并使上下活动部10f沿着引导件10e上升而使盖子6从容器本体4的开口4a移动，从而打开容器2的盖子6(打开步骤)。

另一方面，当关闭容器2的盖子6时，开闭机器人10将盖子6空缺的容器2，即容器本体4移载至作业台12上，并使将顶面吸附在开闭部10d上的盖子6位于容器本体4的正上方。继而，在此状态下，开闭机器人10使减压部10c运转，如图6(a)所示，对由保持部6a保持的密封材料8的空间8a进行减压(减压步骤)。由此，空间8a内的空气被抽吸且空间8a变成负压，空间8a收缩。

继而，如图6(b)所示，开闭机器人10直接使上下活动部10f沿着引导件10e下降，而将盖子6盖在容器本体4的开口4a上(闭塞步骤)。在此情况下，由于是空间8a收缩且密封材料8已变形的状态，因此不存在密封材料8碰撞伸出部4b而妨碍关闭盖子6的动作的情况。另外，当已关闭盖子6时，平面部8b夹在盖子6与容器本体4之间，因此避免金属彼此的接触并抑制金属粉的产生，可防止金属粉混入收容在容器本体4内的制剂中。若将盖子6盖在容器本体4的开口4a上而通过盖子6来堵塞开口4a，则开闭机器人10停止利用减压部10c的减压(停止步骤)。若利用减压部10c的减压停止，则流体(外部空气)经由减压通道6b而流入空间8a内，由此，空间8a从负压的状态恢复压力，密封材料8的剖面形状复原成原来的状态。因此，伸出部4b与密封材料8密接，通过密封材料8来使由盖子6堵塞的容器本体4变成气密状态(气密步骤)。

在此情况下，密封材料8也可以通过弹力来紧固容器本体4的外周面，由此密接在容器本体4上。

根据此实施方式的开闭机构，在盖子6的开闭时对密封材料8的空间8a进行减压，由此可使容器2的密闭及密闭解除的结构变得简单，而可使盖子6的开闭作业变得容易。另外，由于不经由夹圈，因此可通过一台开闭机器人10来进行盖子6的开闭，而可减少配置在固形制材工厂中的机器人的费用。

另外，由于通过保持部6a来保持密封材料8，因此可防止在开闭作业中密封材料8从盖子6上脱落。进而，在本实施方式中，密封材料8可装卸地安装在盖子6上，因此可从盖子6上卸下并进行清洗，清洗后的密封材料8可再次利用。

另外，由于盖子6与容器本体4不直接接触，因此不存在金属彼此的接触且可抑制金属粉产生。另外，在所述实施方式中，密封材料8的剖面也可以不必是大致圆形。例如，如图7所示，密封材料8也可以是如下的密封材料18，此密封材料18包含保持在保持部6a侧的剖面为大致半圆状的第1密封部20以及与此第1密封部20连接设置且在内部形成有空间8a的第2密封部22。

此处，第1密封部20具有剖面为大致半圆状的本体部20a与朝第2密封部22侧突出的突出部20b，在两者之间形成有中间变细部20c。另外，第2密封部22在位于第1密封部20侧的外周部包括与中间变细部20c卡合的卡合部22a，在内周部(第1密封部20的相反侧)包括凹陷成大致半圆状的凹部22b，在下端部包括朝空间8a侧突出的内侧突出部22c及朝空间8a的外侧突出的外侧突出部22d，且包括位于凹部22b的下端并在已关闭盖子6时与伸出部4b密接的密接部22e。

第1密封部20由保持部6a保持，第2密封部22的外周部的侧面抵接在第1密封部20上，且上表面抵接在盖子6的外周缘的下表面上。因此，密封材料18的凹部22b、密接部22e、内侧突出部22c以及外侧突出部22d变成相对于盖子6解放的状态，其他部分变成由盖子6及保持部6a限制的状态。

此处，密封材料18的内侧突出部22c与外侧突出部22d以可伸缩的方式构成(伸缩部)，使所述作为伸缩部的内侧突出部22c与外侧突出部22d伸缩，由此空间8a(密封材料18)收缩及复原。

例如，在对空间8a进行了减压的情况下，如图8(a)所示，密封材料18的内侧突出部22c与外侧突出部22d朝空间8a侧移动，空间8a变成大致三角形形状。因此，在密接部22e与伸出部4b之间形成间隙，可在容器本体4上装卸盖子6。

另一方面，在不对空间8a进行减压的情况下，如图8(b)所示，内侧突出部22c与外侧突出部22d朝下方移动，空间8a变成大致四边形形状。因此，只要在将盖子6放在容器本体4上的状态下使密封材料18从收缩形状变成复原形状，则密接部22e与伸出部4b密接，容器本体4内由盖子6密闭。

如此，密封材料18包括作为伸缩部的内侧突出部22c与外侧突出部22d，由此外侧突出部22d在收缩时以凹部22b附近为中心朝内侧转动，并被吸引至减压通道6b侧。另外，外侧突出部22d在复原时以凹部22b附近为中心朝外侧转动，并远离减压通道6b。

而且，密封材料18以如下方式构成：若从已收缩的状态复原，则同时将伸出部4b收容在凹部22b内，且密接部22e密接在伸出部4b上，由此握持伸出部4b。通过所述结构，可通过密封材料18的复原而使密封材料18与容器本体4牢固地密接，并提升容器2的气密性。另外，在密封材料18的复原时，通过外侧突出部22d的转动而变成凹部22b从斜上方接近伸出部4b并含入伸出部4b的形态，而容易握持伸出部4b。

另外，如图9所示，第1密封部20与第2密封部也可以不被分割而为一体。此密封材料18’具有与密封材料18类似的剖面形状，但包括剖面为大致矩形形状的矩形部24来代替第1密封部20，且在矩形部24的下端部包括切口部24a。另外，在内侧突出部22c的矩形部24侧，包括通过与切口部24a卡合来封闭空间8a的卡合部22f。如图10(a)、图10(b)所示，此密封材料18’可设置在与矩形部24的形状对应的剖面为匚字状的保持部6a’上。

另外，在所述实施方式的开闭结构中，密封材料8可以安装在容器本体4侧。例如，如图11所示，在盖子6”的外周缘形成朝下方伸出的剖面为大致圆形形状的伸出部6x。另一方面，在容器本体4的开口4a的外侧形成大幅度伸出的伸出部4x，在伸出部4x的更外侧形成保持部4y，所述保持部4y朝上方延伸出且朝容器本体4的径向外侧弯曲，并保持圆环状的密封材料8。在此情况下，保持部4y的下端侧支撑密封材料8，因此可确实地保持密封材料8不脱落。

另外，在所述实施方式中，密封材料8可以不安装在盖子6与容器本体4的任一侧。例如，如图12所示，也可以使密封材料8夹在盖子6’与容器本体4之间。

另外，在所述实施方式中，以将盖子作为开闭构件而安装在容器本体4上的情况为例进行了说明，但也可以不必盖子是开闭构件。例如，如图13所示，也可以将漏斗26代替盖子而安装在容器本体4上。在此情况下，在口径大的一侧的开口的外周形成保持密封材料8的保持部6a。

在所述实施方式中，对通过开闭机器人10来打开与关闭盖子6的情况进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以通过作业者以手工作业来打开与关闭盖子6。在此情况下，作为减压部10c，与规定的减压(抽吸)部件连接的软管的喷嘴可以是减压部10c。而且，也可以通过手动来将此减压部10c与减压通道6b连接，抽吸密封材料8内的流体而使密封材料8收缩。

在所述实施方式中，对在已关闭盖子6时沿着容器本体4的外周面来配置密封材料8的情况进行了说明，但并不限定于此。也可以在已关闭盖子6时沿着容器本体4的内周面来配置密封材料8。

在所述实施方式中，对密封材料8的内周部进行伸缩的情况进行了说明，但并不限定于此。例如在沿着容器本体4的内周面来配置密封材料8的情况(即，内嵌合的情况)下，密封材料8也可以外周部进行伸缩的方式构成。在此情况下，与内周部进行伸缩的情况同样地，可在伸出部4b与密封材料8之间确实地形成间隙。另外，密封材料8也可以内周部及外周部两者进行伸缩的方式构成。

Claims (10)

1.一种开闭机构，其是打开与关闭通过密封材料的弹力来气密的容器本体的开闭构件的开闭机构，所述密封材料具有:包括内周部与外周部的圆环状的管结构及从所述管结构的内周部往所述密封材料的径向内侧延伸出的平面部，所述开闭机构的特征在于，

包括用于进行形成在所述密封材料的内部的空间的减压来变成负压的减压通道，

在所述空间经由所述减压通道而得到减压并变成负压，且所述空间已收缩的状态下，能够打开所述开闭构件，

停止减压后，使外部空气经由所述减压通道流入所述密封材料内来使所述密封材料的内压与外压相等，而使所述密封材料复原，

所述密封材料是通过所述复原的状态的弹力，在所述平面部位于所述容器本体与所述开闭构件之间的状态下，来紧固所述容器本体的外周面而气密。

2.根据权利要求1所述的开闭机构，其特征在于，包括：

减压部，经由所述减压通道而进行所述空间的减压；以及

移动部，使所述开闭构件移动；且

当打开所述开闭构件时，在所述空间通过所述减压部来减压并已变成负压的状态下，所述移动部使所述开闭构件从所述容器本体的开口移动，

当关闭所述容器本体时，所述移动部使所述开闭构件移动来堵塞所述开口，所述减压部在所述开口已被堵塞后停止减压。

3.根据权利要求1或2所述的开闭机构，其特征在于，

所述密封材料能够装卸地安装在所述开闭构件及所述容器本体中的一者上。

4.根据权利要求1或2所述的开闭机构，其特征在于，

所述密封材料能够弹性变形地形成为收缩形状与复原形状，

所述收缩形状是在所述空间内的流体经由所述减压通道被抽吸而得到减压后已变成负压的形状，

所述复原形状是流体经由所述减压通道而被吸入所述空间内后从所述收缩形状复原的形状，且

以通过所述复原形状来使所述容器本体变成气密状态，通过所述收缩形状来解除所述容器本体的所述气密状态的方式构成。

5.根据权利要求4所述的开闭机构，其特征在于，

所述密封材料安装在所述容器本体上，并以通过所述复原形状而卡合在所述开闭构件上，通过所述收缩形状来解除卡合的方式构成。

6.根据权利要求4所述的开闭机构，其特征在于，

所述密封材料安装在所述开闭构件上，并以通过所述复原形状而卡合在所述容器本体上，通过所述收缩形状来解除卡合的方式构成。

7.根据权利要求1或2所述的开闭机构，其特征在于，

所述开闭构件为盖子。

8.根据权利要求1或2所述的开闭机构，其特征在于，

所述密封材料包括将所述空间收缩及复原的伸缩部。

9.一种开闭方法，其是打开与关闭通过密封材料的弹力来气密的容器本体的开闭构件的开闭方法，所述密封材料具有:包括内周部与外周部的圆环状的管结构及从所述管结构的内周部往所述密封材料的径向内侧延伸出的平面部，所述开闭方法的特征在于，

当打开所述开闭构件时，包括：

减压步骤，进行形成在所述密封材料的内部的空间的减压来变成负压；以及

打开步骤，在所述空间得到减压而变成负压，且所述空间已收缩的状态下，使所述开闭构件移动；

当关闭所述开闭构件时，包括：

减压步骤，进行所述空间的减压来变成负压；

闭塞步骤，在所述空间得到减压而变成负压且已收缩的状态下，利用所述开闭构件堵塞所述容器本体的开口；

停止步骤，停止所述减压来使所述密封材料的内压与外压相等；以及

气密步骤，当所述密封材料的内压与外压相等，所述空间从已收缩的状态复原，由此所述密封材料密接在所述容器本体的外周面上，并在所述平面部位于所述容器本体与所述开闭构件之间的状态下，通过所述开闭构件来紧固所述容器本体的外周面而气密。

10.一种开闭结构，其是打开与关闭通过密封材料的弹力来气密的容器本体的开闭构件的开闭结构，所述密封材料具有:包括内周部与外周部的圆环状的管结构及从所述管结构的内周部往所述密封材料的径向内侧延伸出的平面部，所述开闭结构的特征在于，

包括用于进行形成在所述密封材料的内部的空间的减压来变成负压的减压通道，并且

在所述开闭构件中包括保持所述密封材料的保持部，

在所述空间经由所述减压通道而得到减压并变成负压后收缩，且通过所述保持部来保持所述密封材料的状态下，进行所述开闭构件的开闭，

停止减压后，使外部空气经由所述减压通道流入所述密封材料内来使所述密封材料的内压与外压相等，而在所述平面部位于所述容器本体与所述开闭构件之间的状态下，使所述密封材料复原，

所述密封材料是通过所述复原的状态的弹力，来紧固所述容器本体的外周面而气密。

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