CN112469651A - 用于纸加工机器的改进真空辊 - Google Patents
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Abstract
一种用于在纸加工机器或类似机器中折叠或交互折叠沿着前进方向馈送的纸幅或纸张(100)的轧辊(1)包括:管状主体(10),所述管状主体被配置成围绕纵向旋转轴(101)旋转,并且具有通过以预定数目的抽吸组(60)组织的多个抽吸孔(3a、3b)气动连通的外侧表面(11)和内侧表面(12)。每个抽吸组(60)包括沿着所述管状主体(10)分布的预定数目个紧密纵行(30a、30b)的抽吸孔(3a、3b)。然后,抽吸室(20)被布置在用于折叠或交互折叠的所述轧辊(1)内部,并且气动连接到抽吸装置,所述抽吸装置被配置成生成预定真空度。每个抽吸组(60)包括至少3个紧密纵行(30a、30b、30c)的抽吸孔(3a、3b、3c),所述抽吸孔被配置成在所述外侧表面(11)的相应部分处将每一纸张或纸幅(100)保持在所述轧辊(1)上。
Description
技术领域
本发明涉及纸加工和相关产品的技术领域,且具体来说涉及一种用于将纸幅或纸张交互折叠的机器,所述机器配备有至少一个真空辊,具体来说折叠或交互折叠辊,提供连接到真空生成系统的抽吸孔的特定布置使纸张或纸幅粘附在辊表面上。
背景技术
众所周知,造纸工业中使用的大量机器,例如卷切机和交互折叠机提供用于在确定的操作步骤中以纸遵循所需路径的方式使处理后的纸幅或纸张粘附在辊表面上的系统。
具体来说,这些系统用于执行以下基本操作:裁切纸张,或将相同的纸非常快速地从轧辊传递到另一轧辊,或还将纸折叠。引起上述粘附的系统提供机械夹具或气动抽吸系统。
在吸气系统的情况下,提供一种用于生成确定的真空度的装置,所述装置与轧辊的内部部分气动连接。更精确地说,前进轧辊的表面提供确定数目对的纵向抽吸孔行,通常3或4对孔行。这些气动连接到真空生成装置,其方式为使得处理后的纸粘附在轧辊表面的确定扇区处。
已知种类的前进轧辊提供一种钟形分配器,所述钟形分配器耦合到轧辊以在其末端折叠或交互折叠,并且在抽吸纸张,即成行孔抽吸的区段中以及在处理后的纸替代地不由轧辊保持,因此可在另一轧辊上传递例如以执行纸张的折叠的区段中划分辊表面。
然而,用于折叠或交互折叠的这种轧辊具有一些缺点。首先,在纵向通道与真空生成装置气动连接之前,纵向通道处于大气压下。因此,仅在已从纵向通道去除纵向通道借以与抽吸装置气动连通的所有空气之后,一行孔开始在辊表面上抽吸纸张。因此,在使纵向通道通过分配器的弯曲开口与真空生成装置气动连通的时间与对应成行孔的轧辊的表面部分实际上开始在辊表面上抽吸纸的时间之间发生延迟。类似地,当纵向通道布置在弯曲开口的位置外部的位置中时,所述纵向通道甚至不再与真空生成装置气动连接。
在EP0982256中以同一申请人的名义描述一种能够至少部分地解决上述缺点的用于折叠或交互折叠的不同种类的轧辊。在这种情况下,折叠或交互折叠方法提供从至少一个纸幅获得的横切或通过撕扯分开的纸张。然后,获得纸张的交错以便形成一系列交错纸张。然后,这些纸张在具有成行抽吸孔的用于折叠或交互折叠的轧辊上传递,以便将纸张交替地保持在其表面并且获得交互折叠的配置。因此,在折叠辊的下游,获得折叠纸张的连续堆叠,所述折叠纸张从作业区域移开,以便进行以下操作,具体而言封装和包装。更精确地说,在EP0982256中描述的用于折叠或交互折叠的轧辊提供分布在交互折叠辊的表面上的确定数目对的抽吸孔行。具体来说,根据并行方向定向每一对的抽吸孔。
然而,这种解决方案以及现有技术的其它类似解决方案也具有一些缺点。
实际上,由于紧密行的抽吸孔的轴线根据并行方向定向,因此表示一个抽吸纸张的尾部且一个抽吸下一纸张的头部的2个紧密行的抽吸孔不会在表示对应于相同中心角度的同一角位置处释放相应处理后的纸张或纸幅。
然而,这种解决方案以及现有技术的其它类似解决方案也具有一些缺点。
具体来说,参考图1和2,在配备有现有技术的轧辊的机器的折叠或交互折叠区段中,在释放纸张100'以及精确地释放在真空辊(例如,在图1和2中的来自另一轧辊的纸张100'a的尾部定位在其上的右辊1'b、左辊1'a)上前进的纸张100'b前半部分时,右辊1'b的一对抽吸孔3'a和3'b不能够精确地控制纸张100'a和100b的折叠。这导致在从轧辊实现时在纸张上形成一系列不希望的折叠或褶皱105'。
然后,当“折叠指状物”操作以在位于用于折叠或交互折叠的轧辊下游的构造台上传递纸张100'a和100'b时,也在形成堆叠中,即在折叠或交互折叠的纸张的堆叠中产生纸张的上述折叠和褶皱105',因此损害最终产品的质量。
因此,为了尝试解决上述缺点,必须以低速运行,因此降低机器的生产率。
在US843781、US6024685、US5000729、US2012/152695和US5176611中描述具有上述缺点的现有技术的一些解决方案。
具体来说,在US843781中,描述一种用于折叠纸张的设备,所述设备提供包括第一和第二切割辊的折叠组,所述切割辊将纸幅切割成确定长度的纸张,然后交替地在相应表面上抽吸切割的纸张。然后,将纸张传递到折叠装置,所述折叠装置包括滑动元件,所述滑动元件由具有齿形构件的传动系统操作以向右和向左交替地滑动,从而折叠纸张。然而,这种解决方案似乎复杂、不准确,并且不允许实现高生产率。
发明内容
因此,本发明的目标是提供一种能够解决现有技术轧辊的缺点的折叠或交互折叠辊。
具体来说,本发明的目标是提供一种能够避免处理后的纸张上的折叠或“褶皱”并且因此保证获得极佳质量的最终产品的折叠或交互折叠辊。
本发明的另一目标是提供一种能够以高速运行而不会损害最终产品的质量的折叠或交互折叠机,所述折叠或交互折叠机配备有几个类似的折叠或交互折叠辊。
本发明的另一目标是提供一种用于产生相对于现有技术的方法具有上述优点的折叠或交互折叠产品的方法。
这些和其它目标通过根据本发明的用于在纸加工机器或类似机器中折叠或交互折叠沿着前进方向馈送的纸幅或纸张的轧辊来实现,所述轧辊用于折叠或交互折叠,包括:
-管状主体,所述管状主体被配置成围绕纵向旋转轴旋转,所述管状主体具有通过以预定数目的抽吸组组织的多个抽吸孔气动连通的外侧表面和内侧表面,每个抽吸组包括沿着所述管状主体分布的预定数目个紧密纵行的抽吸孔;
-抽吸室,所述抽吸室设置在用于折叠或交互折叠的所述轧辊内部,并且气动连接到抽吸装置,所述抽吸装置被配置成生成预定真空度;
-真空分布装置,所述真空分布装置被配置成以所述管状主体的预定角位置选择性地将所述抽吸室与所述多个抽吸孔中的至少一行抽吸孔气动连接,其方式为使得抽吸处理后的纸张或纸幅,并且处理后的纸张或纸幅粘附在用于折叠或交互折叠的所述轧辊的所述外侧表面的对应部分;
其主要特征在于,每个抽吸组包括至少3个紧密纵行的抽吸孔,所述抽吸孔被配置成在所述外侧表面的相应部分处将每一纸张或纸幅保持在所述轧辊上。
在从属权利要求中阐明本发明的其它技术特性。
具体来说,每个抽吸组可以包括至少4个紧密纵行的抽吸孔。
在本发明的可能实施例中,每个抽吸组的上述紧密纵行的抽吸孔中的至少2行根据位于入射平面上的方向布置。
有利地,上述入射平面在平行于轧辊的纵向旋转轴的线(ti)中彼此相交。
更确切地说,相交线(ti)位于距上文所公开的抽吸孔的距离di处,所述距离小于外侧表面距轧辊的半径r的距离。
具体来说,上述入射平面形成角度θ,更具体来说多个角度θ,每一角度具有预定振幅,例如包括在1°与5°之间的振幅。
在可能实施例中,相同抽吸组中的紧密纵行的抽吸孔相对于轧辊的纵向方向对准。因此,每个抽吸组的紧密纵行的抽吸孔的轴线位于与所述纵向旋转轴正交的相同平面上。
在替代实施例中,相同抽吸组的紧密纵行的抽吸孔中的至少两行在轧辊的纵向方向彼此交错。因此,在这种情况下,相应抽吸孔的轴线位于不同平面上。
根据本发明的另一方面,用于折叠或交互折叠纸幅或纸张的机器包括如上文所公开的配备有第一和第二折叠辊的折叠单元,所述折叠辊被配置成反向旋转。
根据本发明的又一方面,用于在纸加工机器中制造用于折叠或交互折叠的轧辊的抽吸孔的方法包括以下步骤:
-安置具有管状主体的轧辊,所述管状主体具有外侧表面和内表面,所述轧辊具有纵向旋转轴;
-安置钻孔工具;
-通过上述钻孔工具制造多个抽吸孔,所述抽吸孔被配置成将外侧表面与内表面气动连接,上述多个抽吸孔以预定数目个纵向紧密行组织;
其中所述紧密纵行的抽吸孔包括至少3个紧密纵行的抽吸孔,以在所述外侧表面的相应部分处将每一纸张或纸幅保持在所述轧辊上,其方式为使得避免尾部处的不合需要的折叠。
附图说明
现在将参考附图对具有说明性而非限制性的本发明的示例性实施例进行以下说明,其中:
-图1示意性示出现有技术的折叠或交互折叠单元;
-图2示出图1中的机器中的纸张释放区的放大以便突出显示一些特性;
-图3以侧面正视透视图示意性示出根据本发明的用于折叠或交互折叠的轧辊的第一实施例;
-图4示意性示出图3的用于折叠或交互折叠的轧辊的外侧表面的部分的放大部分截面;
-图5示意性示出根据本发明的折叠或交互折叠单元的第一实施例;
-图6示出图5的机器中的纸张释放区的放大以便突出显示一些技术特性;
-图7以侧面正视透视图示意性示出图5的用于折叠或交互折叠的轧辊的替代实施例;
-图8示意性示出图7的用于折叠或交互折叠的轧辊的外侧表面的部分的放大部分截面;
-图9示意性示出根据本发明的配备有用于折叠或交互折叠的2个轧辊的折叠或交互折叠单元;
-图10示出图9的机器中的纸张实现区的放大以便突出显示一些技术特性;
-图11示意性示出根据本发明的用于折叠或交互折叠的轧辊的另一替代实施例的抽吸组的放大。
具体实施方式
如在图3和4中示意性示出,用于在纸加工机器或类似机器中折叠或交互折叠沿着前进方向馈送的纸幅或纸张100的轧辊1包括管状主体10,所述管状主体被配置成围绕纵向旋转轴101旋转。更精确地说,轧辊1的管状主体10具有通过多个抽吸孔3气动连通的外侧表面11和内侧表面12。具体来说,将轧辊1的抽吸孔3组织成以轧辊1的预定角位置,例如每一120°定位的预定数目的抽吸组,例如,3个抽吸组60a、60b、60c。一般来说,抽吸组60的角位置取决于可彼此相邻地位于轧辊1的外侧表面11上的纸张100的数目。布置在抽吸组与下一抽吸组之间的圆周弧度等于纸张100的长度,因此取决于轧辊1的直径,可以具有两个、三个、四个或更多个抽吸组60。例如,如果在轧辊1上存在五个抽吸组60,则抽吸组60之间的角位置是72°。根据本发明,每个抽吸组60a-60c包括至少3个紧密纵行30a、30b和30c的抽吸孔3a-3c。此外,用于折叠或交互折叠的轧辊1提供抽吸室20,所述抽吸室布置在上述管状主体10内部并且气动连接到抽吸装置,所述抽吸装置为了简单起见未在附图中示出,然而具有本领域技术人员已知的类型,并且被配置成生成预定的真空度。此外,提供位于轧辊1的内侧表面12与抽吸室20之间的真空分布装置50。更精确地说,真空分布装置50被配置成以管状主体10的预定角位置选择性地将抽吸室20与上述多个抽吸孔中的至少一行30a-30c的抽吸孔3a-3c气动连接。以此方式,执行处理后的纸张或纸幅100的抽吸,并且仅将其粘附在轧辊1的外侧表面11的确定部分处。因此,除了通常存在于现有技术的折叠或交互折叠机的抽吸辊的每个抽吸组中的两个紧密纵行30a和30b的孔3a和3b,相对于现有技术解决方案的本发明的特定技术解决方案为每个抽吸组60a-60c提供靠近前两行的至少另一行30c的抽吸孔3c。以此方式,相对于现有技术的解决方案,可在将折叠或交互折叠纸张的堆叠150形成于构造台155上期间以更准确方式控制纸张100或纸幅的折叠。更确切地说,根据本发明的技术解决方案允许控制整个纸张的前半部分的折叠,所述纸张在图6的情况下为图中前一纸张的尾部重叠在其上的来自右辊1b的纸张100b、来自左辊的纸张100a。优选地,相对于用于折叠或交互折叠的轧辊1a和1b的旋转方向,纵行30c的辅助抽吸孔3c布置在相应组60a的“标准”孔3a和3b的下游。因此,可避免形成折叠或褶皱,因此相对于现有技术解决方案显著地提高最终产品的质量。
在图7到图10中所示的替代实施例中,每个抽吸组60a-60c提供4个紧密纵行30a-30d的抽吸孔3a-3d。以此方式,当纸张100b释放相应轧辊1b时,可进一步提高纸张折叠的精度。
分别如在图4和8中示意性地示出,其中每个抽吸组60a-60c包括3或4个紧密纵行30a-30c或30a-30d的抽吸孔3a-3c或3a-3d,每个抽吸组60a-60c的至少2个紧密纵行可以根据位于入射平面γa、γb、γc、γd上的方向定位。以此方式,由于孔3a、3b、3c、3d的抽吸动作而保持在轧辊1的外侧表面11上的纸张100以相同释放角度,即以相同角位置释放,因此克服提供平行紧密纵行的抽吸孔的现有技术解决方案的缺点。以此方式,实现纸张100a与100b上的更大吸力和更佳抽吸分布,因此确保纸张100a和100b更佳地粘附在轧辊1的外侧表面11上。纸张100a和100b与轧辊1的外侧表面11的改进粘附可以避免提前释放,因此避免在纸张堆叠中形成不期望的褶皱,特别是当用于折叠的轧辊1a和1b以高速运行时。
在可能的替代实施例中,每个抽吸组60a-60c的抽吸孔行中的上述紧密纵行30a-30c或30a-30d中的至少2个沿着轧辊1的纵向方向彼此交错。因此,每个抽吸组60a-60c的抽吸孔3a-3c或3a-3d在到达用于折叠或交互折叠的轧辊1的轴线101之前布置在可以彼此相交的相应方向处。
在图11中具体示出的实施例中,相同抽吸组60a-60d的紧密纵行30a-30d布置成相对于轧辊1的纵向方向对准。因此,相同抽吸组60a-60d的抽吸孔3a-3d的轴线103a-103d位于与纵向旋转轴101正交的相同平面上。换句话说,位于与轧辊1的纵向旋转轴101同轴的相同圆周上的至少一个相同抽吸组60a-60d的抽吸孔3a-3d的轴线103a-103d位于与纵向旋转轴101正交的平面上。
在本发明的特定实施例中,上述入射平面γa-γd限定角度θ1-θ3。这些可以具有相同或不同振幅,有利地振幅无论如何包括在0.1°与5°之间,优选地在1°与5°之间。
或者,上述角度的振幅可以包括在2°与20°之间,有利地在4°与15°之间。
在为了简单起见在图式中未示出的替代实施例中,抽吸孔行中的上述紧密纵行30a30c或30a-30d中的至少2个沿着轧辊1的纵向方向彼此交错。因此,定向2个紧密纵行30a和30b的抽吸孔3a-3c或3a-3d,其中相应轴线103a-103d沿着表示属于不同平面的相应偏斜方向定位。根据本发明,上述实施例的“混合”解决方案也是可能的,即实施例:其中用于折叠或交互折叠的轧辊1提供多个抽吸孔,所述多个抽吸孔包括:具有紧密行30a-30d的抽吸孔3a-3d的抽吸组,使得相同组60a-60d的至少两个紧密纵行30a-30d中的抽吸孔的轴线103a-103d布置在与轧辊1的纵向旋转轴101正交的相同平面上;以及抽吸组60,其中紧密纵行30a-30c或30a-30d彼此纵向交错。
在图5和9中,示意性地示出两个不同实施例,所述实施例分别具有纸加工机器的折叠或交互折叠单元的每个抽吸组60a-60c的3个紧密纵行30a-30c和4个紧密纵行30a-30d,所述折叠或交互折叠单元配备有根据本发明的用于折叠或交互折叠的第一轧辊1a和第二轧辊1b,所述第一轧辊和第二轧辊以此种方式配置为反向旋转。
例如在图5中所示,在本发明的可能实施例中,真空分布装置50可以提供同轴地安装在上述管状主体10内的固定管状主体25,从而与用于生成预定真空度的系统连通。更精确地说,固定管状主体25提供开口26并且与相对于管状主体10纵向布置的两个壁27a和27b相关联。以此方式,定界在两个壁27a和27b、固定管状主体25和轧辊1的内表面12之间的体积限定与真空生成系统不断地气动连通的上述抽吸室20。因此,轧辊1围绕其纵向旋转轴101的旋转选择性地使轧辊1的抽吸孔3a-3c的不同纵行30a-30c与真空生成系统气动连通,因此使纸幅或纸张在第一纵向壁27a的位置与第二纵向壁27b的位置之间粘附在辊表面上。
具体来说,两个纵向壁27a和27b在末端朝向轧辊1的内表面12,有利地具有具体而言由橡胶、塑料或类似材料制成的气动密封元件28a和28b,以便保证气动密封的所需条件,因此将抽吸室与限定在轧辊1的内表面12与固定管状主体25之间的体积的其余部分绝缘。此外,纵向壁27a、27b可以提供推动元件,优选地弹簧,所述推动元件为了简单起见在图式中未示出并且被配置成相对于轧辊1的内表面12推动上述密封元件28a和28b。
本发明的前述示例性实施例根据概念性观点如此充分地揭露了本发明,以便其他人通过应用当前的知识而能够在不进一步研究且不偏离本发明的情况下修改和/或适应这类实施例的不同应用,且相应地,因此理解这类适应和修改须被视为等效于具体实施例。因此,实现本文中所描述的不同功能的方式和材料可具有出于此原因不脱离本发明领域的不同性质。应理解,本文中所采用的措词或术语是出于描述的目的而非限制性的。
Claims (12)
1.一种用于在纸加工机器或类似机器中折叠或交互折叠沿着前进方向馈送的纸幅或纸张(100)的轧辊(1),用于折叠或交互折叠的所述轧辊(1)包括:
-管状主体(10),所述管状主体被配置成围绕纵向旋转轴(101)旋转,所述管状主体(10)具有通过以预定数目的抽吸组(60)组织的多个抽吸孔(3a、3b)气动连通的外侧表面(11)和内侧表面(12),每个抽吸组(60)包括沿着所述管状主体(10)分布的预定数目个紧密纵行(30a、30b)的抽吸孔(3a、3b);
-抽吸室(20),所述抽吸室设置在用于折叠或交互折叠的所述轧辊(1)内部,并且气动连接到抽吸装置,所述抽吸装置被配置成生成预定真空度;
-真空分布装置(50),所述真空分布装置被配置成以所述管状主体(10)的预定角位置选择性地将所述抽吸室(20)与所述多个抽吸孔中的至少一行抽吸孔(3a、3b)气动连接,其方式为使得抽吸处理后的纸张或纸幅(100),并且处理后的纸张或纸幅粘附在用于折叠或交互折叠的所述轧辊(1)的所述外侧表面(11)的对应部分;
用于折叠或交互折叠的所述轧辊(1)的特征在于,每个抽吸组(60)包括至少3个紧密纵行(30a、30b、30c)的抽吸孔(3a、3b、3c),所述抽吸孔被配置成在所述外侧表面(11)的相应部分处将每一纸张或纸幅(100)保持在所述轧辊(1)上。
2.根据权利要求1所述的用于折叠或交互折叠纸幅或纸张的轧辊(1),其中每个抽吸组(60)包括至少4个紧密纵行(30a、30b、30c、30d)的抽吸孔(3a、3b、3c、3d)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的用于折叠或交互折叠纸幅或纸张的轧辊(1),其中每个抽吸组(60a、60b、60c、60d)的所述紧密纵行(30a、30b、30c、30d)的抽吸孔(3a、3b、3c、3d)中的至少2行根据位于入射平面(γa、γb、γc、γd)上的方向布置,所述入射平面被布置成在平行于所述轧辊(1)的所述纵向旋转轴(101)的线(ti)中彼此相交。
4.根据权利要求3所述的用于折叠或交互折叠纸幅或纸张的轧辊(1),其中所述线(ti)位于距所述外侧表面的距离(di)处,所述距离小于所述轧辊的半径r。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用于折叠或交互折叠纸幅或纸张的轧辊(1),其中相同组(60a、60b、60c、60d)中的所述紧密纵行(30a、30b、30c、30d)的抽吸孔(3a、3b、3c、3d)相对于所述轧辊(1)的纵向方向对准,其方式为使得所述相应抽吸孔(3a、3b、3c、3d)的所述轴线(103a、103b、103c、103d)位于与所述纵向旋转轴(101)正交的相同平面上。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的用于折叠或交互折叠纸幅或纸张的轧辊(1),其中相同组(60a、60b、60c、60d)中的所述紧密纵行(30a、30b、30c、30d)的抽吸孔(3a、3b、3c、3d)相对于所述轧辊(1)的所述纵向方向彼此交错,其方式为使得所述相应抽吸孔(3a、3b、3c、3d)的所述轴线(103a、103b、103c、103d)位于不同平面上。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的用于折叠或交互折叠纸幅或纸张的轧辊(1),其中所述入射平面(γa、γb、γc、γd)形成具有包括在0.1°与5°之间的振幅的角度(θ1、θ2、θ3)。
8.根据权利要求7所述的用于折叠或交互折叠纸幅或纸张的轧辊(1),其中所述入射平面(γa、γb、γc、γd)形成具有包括在1°与5°之间的振幅的角度(θ1、θ2、θ3)。
9.根据权利要求3至6中任一项所述的用于折叠或交互折叠纸幅或纸张的轧辊(1),其中所述入射平面(γa、γb、γc、γd)形成具有包括在2°与20°之间的振幅的角度(θ1、θ2、θ3)。
10.根据权利要求9所述的用于折叠或交互折叠纸幅或纸张的轧辊(1),其中所述入射平面(γa、γb、γc、γd)形成具有包括在4°与15°之间的振幅的角度(θ1、θ2、θ3)。
11.一种用于折叠或交互折叠纸幅或纸张的机器,其特征在于,所述机器包括交互折叠单元,所述交互折叠单元配备有根据权利要求1至10中任一项所述的用于折叠或交互折叠的第一和第二轧辊,所述第一和第二轧辊以此种方式配置为反向旋转。
12.一种用于在纸加工机器中制造用于折叠或交互折叠的轧辊的抽吸孔的方法,所述方法包括以下步骤:
-安置具有管状主体的轧辊,所述管状主体具有外侧表面和内表面,所述轧辊具有纵向旋转轴;
-安置钻孔工具;
-通过所述钻孔工具制造多个抽吸孔,所述抽吸孔被布置成将所述外侧表面与所述内表面气动连通,所述多个抽吸孔以预定数目的抽吸组组织,每个抽吸组包括沿着所述管状主体分布的预定数目个紧密纵行的抽吸孔;
所述方法的特征在于,每个抽吸组(60)包括至少3个紧密纵行(30a、30b、30c)的抽吸孔(3a、3b、3c),所述抽吸孔被配置成在所述外侧表面(11)的相应部分处将每个纸张或纸幅保持在所述轧辊上,其方式为在形成折叠或交互折叠纸张的堆叠(150)期间以准确方式控制每一所述纸张(100)或纸幅的所述折叠。
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