DE2413542C3 - Behälter mit einem aufgeschrumpften Schutzüberzug und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Behälter mit einem aufgeschrumpften Schutzüberzug und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
;| Die Erfindung betrifft einen Behälter mit einem
tk
aufgeschrumpften Schutzüberzug nach dem Oberbegriff
η des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu seiner
U
Herstellung.
j?; Behälter, beispielsweise Dosen oder Flaschen aus
φ
Glas, werden oft dadurch verdorben oder beschädigt,
ί daß die aneinander anliegenden Behälter anstoßen.
j wenn sie in einer Schachtel aufbewahrt und transportiert werden. Beim Transport derartiger Behälter mußte
daher bisher dafür gesorgt werden, daß die Glasbehälter durch Anstoßen keinen Schaden nehmen. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß die Behälter einzeln
in Papier eingewickelt werden oder daß sie durch eine Unterteilung oder durch anderes Packmaterial voneinander getrennt werden.
Wenn jedoch jeder Behälter in Papier eingewickelt wird, kann das Behälterinnere durch das Papier nicht
gesehen werden. Werden die Behälter durch eine Unterteilung oder durch anderes Packmaterial voneinander getrennt, so wird das Verpacken mühselig und
kostspielig.
Zum Stand der Technik gehört bereits ein Behälter der eingangs genannten Gattung, bei dem ein
Schutzüberzug aus geschäumter Styrolharzfolie die Oberfläche eines Behälterteils mantelartig umgibt. Hier
ist der Schutzüberzug zwischen seinen Außenrändern ohne Unterbrechung glatt durchgängig ausgebildet
(DE-OS 21 57 940). Dadurch wird bei gutem Aussehen des Behälters und verhältnismäßig einfachem Verpakkung.svorgang ein Berührungsschutz erreicht Dieser
Berührungsschutz ist aber beschränkt, da der dicht an
dem Behälter anliegende Schutzüberzug Stöße nur in der Dicke der Styrolharzfolie aufnehmen kana Abgesehen davon können die Behälter infolge der glatten
to Oberfläche der Styrolharzfolie leicht aus der Hand gleiten und müssen daher ähnlich wie ungeschützte
Behälter beim Verpacken sorgfältig gehandhabt werden.
Bekannt ist es auch, eine Schutzfolie um eine Flasche
durch Spritzgußverfahren oder durch Tiefziehverfahren
herzustellen. Diese Schutzfolie hat aber ebenfalls zwischen ihren Außemtindern keine Löcher, deren
Unifangsbereiche nach außen aufgewölbt sind (DE-OS 19 31 942). Die solcherart nur begrenzt geschützte
Flasche hat die gleichen Nachteile wie der voranstehend erörterte Stand der Technik.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, d,en Behälter mit aufgeschrumpftem Schutzüberzug aus geschäumter Styrolharzfolie weiter dahin-
gehend zu verbessern, daß ein wirksamer Berührungsschutz und eine wirkungsvoll erleichterte Handhabbarkeit erreicht wird.
Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten geschützten Behälters
anzugeben.
Diese Aufgaben der Erfindung werden durch die Merkmale des neuen Anspruchs 1 bzw. des neuen
Anspruchs 3 gelöst
ist durch das Merkmal des Anspruchs 2 gekennzeichnet
daß durch die im Behälterüberzug vorgesehenen
Behälterüberzuges gebildet sind, die einen zusätzlichen
Schutz bei Berührungen mit beispielsweise gleichartigen geschützten Behältern liefern. Die nach außen
gewölbten Bereiche besitzen eine gute Dämpfungswirkung, so daß auch dadurch die Gefahr einer
Beschädigung bei Anstoßen der Behälter verringert wird. Wird weiterhin eine Anzahl von harten, vorgewölbten Bereichen dicht über der gesamten Oberfläche
des Überzugsmaterials verteilt, so kann die Dicke des Überzugsmaterials verringert werden, so daß auch eine
dünnere Folie den Behälter ausreichend schützen kann. Die Möglichkeit, daß der Behälter aus der Hand gleiten
kann, wird verringert weil der Schutzüberzug eine rauhe Oberfläche besitzt, und zwar wegen der Löcher
und der nach außen vorstehenden Teile. Der geschützte
Behälter nach der Erfindung kann also sicher gehandhabt werden. Der Schutzüberzug hat außerdem eine
Anzahl von Löchern, durch die die Seitenfläche des Behälters sichtbar ist Besteht der Behälter aus
durchsichtigem Material, so kann daher von außen der
jeweilige Flüssigkeitsspiegel gesehen werden.
Wenn die geschäumte Folie aus undurchsichtigem Styrolharz ein auf den Behälter aufgeklebtes Etikett
bedeckt, so kann dieses von außen nicht gesehen werden. Das Etikett kann aber leicht dadurch sichtbar
gemacht werden, daß ein beheiztes Eisen lokal an den Schutzüberzug angedrückt wird, um dieses örtlich zu
schmelzen. Dadurch wird die Dicke der Folie niedergeschmolzen, und es wird ein dünner, transparenter Film
gebildet, der die verbleibende Folie verbindet
Erfindungsgemäß wird der Schutz eines Behälters, insbesondere einer Flasche, dadurch vorbereitet, daß ein
Mantel oder eine Manschette aus thermoplastischer geschäumter Styrolharzfolie mit in dem angegebenen
Winkel ausgerichteten Schlitzen versehen wird. Die Styrolharzfolie schrumpft unter Einwirkung von Wärme
und ist aufgeschäumt Alle Schlitze erstrecken sich von der vorderen Oberfläche zur rückwärtigen Oberfläche
der im folgenden abgekürzt als Folie bezeichneten Styrolharzfolie. Anschließend wird die Flasche in den
Mantel eingesetzt und der Mantel wird erwärmt Dabei wölben sich beide Seitenkanten jedes Schlitzes nach
außen, und die gewölbten Kanten der so gebildeten länglichen Löcher werden durch Verringerung des
Schaumes, verglichen mit dem restlichen Teil der Folie
fühlbar gehärtet, und zwar wegen des Schrumpfens der
Folie, wenn jeder Schlitz langer ist als seine Dicke beträgt und wenn jeder Schlitz wie ingegeben
ausgerichtet ist Der Mantel wird dabei in hohem Maße gestreckt Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Herstellung des Behälters mit einem Schutzüberzug werden in die geschäumte Styrolharzfolie,
die einen Mantel bildet und die in Umfangsrichtung des Mantels gestreckt ist vor dem Aufschrumpfen durch
Erhitzen Schlitze eingebracht, die länger sind als die Dicke der Folie beträgt, und die sich in einer Richtung
erstrecken, die einen Winkel von weniger als ± 70° mit der Senkrechten zu der Streckrichtung des Schutzüberzugs
einschließt Ein Behälter wird in den Mantel eingesetzt so daß der Mantel einen Teil der Seitenfläche
des Behälters umgeben kann, einschließlich wenigstens zwei Oberflächenteile, die in entgegengesetzter Richtung
verjüngt sind. Die Schlitze können an einer vorstehenden Seitenfläche des Behälters angeordnet
sein. Der Mantel wird auf eine Temperatur zwischen der Erweichungstemperatur und der Temperatur erhitzt, bei
der das Harz zu fließen beginnt. Dadurch wird der Mantel geschrumpft um einen engen Kontakt mit der
Oberfläche des Behälters zu bewirken. Das Erwärmen des Mantels wird nach dem Kontakt fortgesetzt, bis
beide Seiten aller Schlitze sich nach außen gewölbt haben, um längliche Löcher zu bilden, und bis der
Schaumanteil an beiden Seiten der Löcher verringert worden ist
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich
weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt
F i g. 1 perspektivisch einen Behälter nach der Erfindung, wobei eine Dose als Behälter verwendet
wird;
F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 11—11 von Fig. 1;
Fig.3 perspektivisch einen weiteren Behälter nach
der Erfindung, wobei eine Flasche als Behälter verwendet wird;
Fig.4 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie
IV-IV von Fig.3;
Fig.5 perspektivisch einen Mantei zur Herstellung
der Flasche nach F i g. 3.
In F i g. 1 bedeckt eine Folie 2 aus geschäumtem Styrolharz einen dosenartigen Behälter 1 aus Glas. Die
Folie 2 ist dazu rohrförmig oder mantelförmig ausgebildet, wie aus F i g. 2 hervorgeht. Die Folie 2 ist
nach innen gebogen, um eine flache Oberfläche 5 an der öffnung der Dose 2 in der Nachbarschaft des Umfangs
der öffnung der Dose 1 zu bilden. Löcher 7 sind in der flachen Oberfläche 5 ausgebildet, was aber nicht
unbedingt notwendig ist. Die Folie 2 ist am Boden der Dose 1 praktisch gleich ausgebildet wie an der öffnung
der Dose.
In der Folie 2 sind ferner Löcher 3 derart angeordnet, daß die lüngsrichtung der Löcher 3 mit der axialen
Richtung des Mantels zusammenfällt Die Seitenkanten 4 der Löcher 3 sind aufgeworfen oder gewölbt, und zwar
bezüglich der Dose 1 nach außen, wie F i g. 2 zeigt In den Seitenkanten 4 ist der Schaummaptel gegenüber
dem restlichen Teil der Folie 2 herabgesetzt, die daher verhältnismäßig hart sind.
In Fig.3 bedeckt eine Folie 2 aus geschäumtem
Styrolharz eine Fläche 8 aus Glas. Die Folie 2 ist hier ringförmig ausgeformt Das obere Ende der Folie 2 ist
an der Schulter der Flasche 8 vorgesehen, und das untere Ende der Folie 2 ist längs der Bodenfläche der
Flasche 8 gebogen, so daß die Folie 2 nur im Umfangsbereich des Bodens besteht und eine öffnung
im Mittelteil freigelassen wird. Die Folie 2 weist Löcher 3 auf, deren Umfang an der Stelle 4 teilweise nach außen
gewölbt ist wie Fig.4 zeigt Der gewölbte Teil ist weniger stark aufgeschäumt somit härter als der andere
Teil der Folie 2.
Um die in Fig.3 gezeigte geschützte Flasche herzustellen, wird ein Mantel verwendet, wie er in
F i g. 5 gezeigt ist Dieser Mantel 2 ist aus einer geschäumten, in Wärme schrumpfbaren Folie aus
Styrolharz hergestellt Die Folie wird anschließend stark in Umfangsrichtung des Mantels 2 gestreckt, d. h.
in Pfeilrichtung 9. Dadurch erhält der Mantel 2 die Eigenschaft daß er in Pfeilrichtung 9 beträchtlich
schrumpft, wenn er auf eine Temperatur zwischen der Erweichungstemperatur und derjenigen Temperatur
erhitzt wird, bei der das Harz zu fließen beginnt Im Mantel 2 ist eine Anzahl von Schlitzen 10 vorgesehen,
die beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß der Mantel 2 mit einem Rasiermesser geschnitten wird. Die
Schlitze 10 erstrecken sich von der Vorderseite bis zur Rückseite der den Mantel 2 bildenden Folie. Jeder der
Schlitze seilte in einer Richtung senkrecht oder geneigt
zur Pfeilrichtung 9 verlaufen.
Wird die Flasche 8 in den mit Schlitzer. 10 versehenen Mantel 2 eingesetzt und wird der Mantel auf eine
Temperatur zwischen der Erweichungstemperatur und der Temperatur des Harzes erwärmt, bei der das Harz
zu fließen beginnt, so schrumpft der Mantel 2 beträchtlich in Umfangsrichtung, so daß er eng an der
Seitenoberfläche der Flasche 8 anliegt Dann legen sich das obere und untere Ende des Mantels 2 an der
Schulter bzw. am Boden der Flasche 8 gebogen an diese Teile der Flasche an. Der Mantel 2 bildet also zwei Teile
aus, die sich in einander entgegengesetzter Richtung verjüngen, d. h. einen sich nach oben verjüngenden Teil
an der Schulter der Flasche 8 und einen sich nach unten verjüngenden Teil am Boden der Flasche 8. Wird der
Mantel 2 dann eine Zeitlang erhitzt so öffnen sich nach und nach die Schlitze 10, und beide Seitenkanten 4 eines
jeden Schlitzes 10 wölben sich nach außen auf. Die Seitenkanten 4 werden also sowohl von vorne wie auch
van hinten erhitzt und schrumpfen daher beträchtlich,
wobei ausgehärtete Vorsprünge um die Löcher 3 gebildet werden.
Die geschäumte Styrolschicht wird im allgemeinen dadurch vorbereitet, daß Styrolharz mit einem Schäummittel
imprägniert wird. Um eine schäumbare Zusammensetzung auszubilden. Diese Zusammensetzung wird
aus einem Mundstück eines Extruders extrudiert, um eine Folie auszubilden. Dabei werden bevorzugt als
Schäummittel aliphatische Kohlenwasserstoffe verwen-
det, beispielsweise Propan, Butan und Pentan. Das
Styrolharz schließt Polystyrol, Styrolmischpolymere und Mischungen aus diesen Bestandteilen ein. Die
Mischpolymere und die Mischungen sind auf die Zusammensetzungen begrenzt, bei denen Styrol gewichtsmäßig überwiegt Beispiele derartiger Mischpolymere sind Styrol-Methylmethacrylat, Styrol-Alphamethyl-Styrol, Styrol-Acrylnitril, Styrol-Äthylen.
Der unter Wärme schrumpfende, geschäumte Mantel nach der Erfindung kann derart hergestellt werden, daß
eine geschäumte Styrolfolie, wie vorstehend erwähnt, zunächst hergestellt wird, worauf die Folie auf eine
Temperatur erwärmt wird, die geringfügig oberhalb der
Erweichungstemperatur des Styrolharzes liegt Die erwärmte Folie wird stark in einer Richtung gestreckt,
um eine schrumpfbare Folie zu bilden. Anschließend wird die schrumpfbare Folie in der Richtung gebogen,
so daß sich beide Enden überlappen. Die überlappten Teile werden miteinander verklebt In diesem Fall kann
das Verkleben der überlappenden Teile durch Verwendung eines Klebemittels oder durch Verschmelzen der
überlappenden Teile erfolgen. Die Folie wird nach dem Strecken und vor dem Verkleben der überlappten Teile
geschlitzt Der unter Wärme schrumpfende, geschäumte Mantel kann dadurch hergestellt werden, daß die
geschäumte Folie zunächst rohrförmig geformt wird, worauf die Folie auf die angegebene Temperatur
erwärmt wird. Die erwärmte Folie wird in Umfangsrichtung gestreckt In diesem Fall sollten die Schlitze nach
dem Strecken der Folie angebracht werden.
Der Schlitz 10 sollte in einer Richtung länglich ausgebildet sein. Das bedeutet, daß der Schlitz 10 eine
gewisse Breite haben kann, jedoch sollte die Breite im Vergleich zur Länge klein sein. Vorzugsweise ist der
Schlitz ein Linienschlitz, der keine wesentliche Breite hat oder ein rechteckiger Schlitz, der Längsseiten hat,
die viel langer sind als die Stirnseiten. Der Schlitz sollte
nicht quadratisch oder kreisförmig sein. Seine Länge
sollte weiterhin größer sein als die Dicke der Folie. Ein Linienschlitz mit einer Länge von einigen Millimetern
bis zu einigen Zentimetern wird bevorzugt Er kann leicht durch Einschneiden der Folie mit einem
Rasiermesser hergestellt werden.
Der Schlitz 10 sollte im Mantel so angebracht werden, daß er in einer Richtung verläuft die einen Winkel von
kleiner als ± 70° zu der Linie verläuft die senkrecht zur Streckrichtung der Folie verläuft Dieser Grenzwinkel
wurde experimentell festgestellt Diese Experimente wurden unter Verwendung einer in Wärme schrumpfenden Folie aus geschäumtem Polystyrol durchgeführt, die
durch starkes Strecken einer geschäumten Polystyrolharzschicht in Ümfangsrichtung des Mantels erhalten
wurde. Eine Anzahl von Linienschlitzen einer Länge von etwa 10 mm und keiner wesentlichen Breite wurden in
diesem Mantel angebracht wobei die Richtung verändert wurde, in der jeder dieser Schlitze im Mantel
verläuft Eine Flasche wurde in den Schlitz eingesetzt und der Schlitz wurde zusammen mit der Flasche
erwärmt, um den Mantel schrumpfen zu lassen. Als Ergebnis wurde gefunden, daß, wenn die Schlitze im
Mantel in der Richtung senkrecht zur Streckrichtung des Mantels angebracht wurden, sowohl die Öffnungsbreite L als auch die Aufwerfungshöhe H ein Maximum
werden, wobei die Öffnungsbreite L die maximale Breite
in jedem Loch ist, gemessen in der Breitenrichtung jedes Loches. Die Aufwerfhöhe Hist die maximale Höhe der
jeweiligen Aufwerfung an jedem Umfang des Lochs, gemessen in senkrechter Richtung zu der Flaschenoberfläche, an der Stelle des Lochs, wie dies in F i g. 4 gezeigt
ist. Wenn die Schlitze in einer Richtung verlaufen, die einen Winkel innerhalb des angegebenen Grenzwinkels
von ± 70° zu der senkrechten Richtung verlaufen, reicht
die Aufwerfhöhe H aus. Beträgt der Winkel aber mehr
als ±75°, so ist die Aufwerfhöhe nicht mehr ausreichend. Wenn der Winkel kleiner als ±55° beträgt
ist die Aufwerfhöhe H sehr groß. Der Schlitz sollte also im Mantel derart angebracht werden, daß der
to angegebene Winkel kleiner als ±70° ist.
Der Überzug ist vollständig, wenn der Mantel mit den Schlitzen erwärmt wird, nachdem der Behälter in den
Mantel eingesetzt worden ist und der Mantel in der richtigen Stellung an der Oberfläche des Behälters
angeordnet worden ist Um den Mantel zu erwärmen, wird bevorzugt heiße Luft verwendet. Es ist aber auch
möglich, heißes Wasser oder Heißdampf zu verwenden. Beim Erhitzen schrumpft der Mantel und legt sich eng
an die Behälteroberfläche an, wobei die beiden
Seitenkanten der Schlitze sich gleichzeitig nach außen
wölben. Das Überziehen des Behälters ist daher sehr einfach.
Ein Beispiel eines durchsichtigen Teiles des Schutzüberzuges ist in F i g. 3 bei 11 angedeutet Die Folie aus
geschäumtem Styrolharz kann durch Herabsetzen der
daß man ein Etikett lesen kann und daß der Behälter
dabei gut aussieht.
folgenden ein ausgeführtes Beispiel angegeben.
In einen Extruder mit einem Auslaß von 65 mm Innendurchmesser wurde Polystyrol mit 1,5 Gew.-%
Butan und 5 Gew.-% feinverteiltem Talkum eingefüllt Das Polystyrol wurde durch Erwärmen geschmolzen
und im Extruder bei einer Temperatur von 1800C
geknetet um eine gelierte Mischung mit einem Schäummittel zu bilden. Das Gel wurde aus einer
ringförmigen öffnung eines Spritzmundstückes am vorderen Ende des Extruders extrudiert, und zwar mit
einer Rate von 21 kg pro Stunde, um eine rohrförmige Folie zu bilden. Die Abmessungen der öffnung waren
85 mm Innendurchmesser und 03 mm Breite. Ein Dorn mit einem Außendurchmesser von 202 mm war am
vorderen Ende des Werkzeuges montiert Die extru
dierte rohrförmige Folie wurde über den Dorn mit einer
Geschwindigkeit von 53 m/min gezogen, um die
rohrförmige Folie hauptsächlich in Ümfangsrichtung zu strecken. Dann wurde die Folie in zwei Folien
aufgeschnitten, von denen jede als wärmeschrumpfende
Folie aus geschäumten Styrolharz nach der Erfindung
verwendet wurde. Die Folie hatte 0,45 mm Dicke und eine Gesamtdicke von 0,238 g/cm3. Wenn die Folie bei
135° C 15 Minuten lang erwärmt wurde, so schrumpfte
sie um 10% in einer Richtung und um 54% in der dazu
senkrechten Richtung. Ein rechteckiges Stück mit den
Abmessungen 125 mm χ 250 mm wurde aus der Folie derart geschnitten, daß diejenige Seite mit der Länge
250 mm parallel zu der Richtung mit der Schrumpfung von 54% war. Die andere Seite mit der Länge von
125 mm lag parallel zur Richtung mit 10% Schrumpfung. Eine Anzahl von Schlitzen mit einer Länge von
10 mm und keiner wesentlichen Breite wurde in das rechteckige Stück mittels eines Rasiermessers in zwei
Richtungen eingeschnitten, die Winkel von ±45° mit
jeder der beiden Seiten einnahmen. Das Stück wurde
rundgefaltet um ein Rohr auszubilden. Beide Enden hatten eine Länge von 125 mm und überlappten sich. Sie
wurden miteinander durch Erwärmen verschmolzen, um
einen Mantel zu ergeben, dessen Durchmesser 79 mm betrug. Der so erhaltene Mantel ist in Fig.5 gezeigt,
wobei Schlitze 10 in einer Richtung vorgesehen sind, die Winkel von ±45° mit der Streckrichtung9 einnehmen.
Eine Flasche mit dem Maximal-Außendurchmesser von 77 mm wurde in das Rohr eingesetzt. Dann wurde
die Flasche mit dem Rohr in einen Thermostaten eingesetzt und mit Heißluft auf eine Temperatur von
150°C 30sek lang erwärmt, um den Mantel zu schrumpfen, der engen Kontakt mit der Oberfläche der
Flasche erhielt. Dabei wurde beobachtet, daß der Mantel 10 bis 15sek nach Beginn des Erwärmens zu
schrumpfen begann. Anschließend wölbten sich beide Seiten der Schlitze 10 nach außen, so daß sich Löcher 3
ergaben. Anschließend erfolgte die Aushärtung. Als Endresultat ergab sich eine geschützte Flasche, die, wie
in F i g. 3 gezeigt, aussah, mit Ausnahme des transparenten Teiles 11.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Behälter mit einem aufgeschrumpften Schutzüberzug aus geschäumter Styrolharzfolie, der
mantelartig die Oberfläche eines Behälterteils umgibt, das wenigstens zwei sich in entgegengesetzter Richtung verjüngende Oberflächenteile aufweist
dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzüberzug (2) eine Anzahl länglicher Löcher (3)
aufweist, die unter einem Winkel von weniger als ±70° zur Senkrechten der Umfangs- bzw. Streckrichtung des Schutzüberzuges (2) ausgerichtet sind,
daß die Seiten (4) der Löcher (3) zumindest teilweise nach außen aufgewölbt und dadurch gehärtet sind,
daß der Schaumanteil der Seiten (4) verglichen mit dem übrigen Bereich des Schutzüberzuges (2)
verringert ist.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die länglichen Löcher (3) in
Längsrichtung des Schutzüberzuges (2) erstrecken.
3. Verfahren zur Herstellung eines Behälters nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Styrolharzfolie
zunächst entsprechend der Umfangsrichtung des Schutzüberzuges unter Wärme gestreckt wird, dann
der Behälterteil mit der Styrolharzfolie umgeben wird, die Styrolharzfolie auf eine Temperatur
zwischen Erweichungs- und Fließtemperatur des Harzes erhitzt wird, wobei unter Bildung des
Schutzüberzuges die Styrolharzfolie auf den Behälterteil aufgeschrumpft wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Erhitzen der Styrolharzfolie eine
Anzahl von Schlitzen in die Styrolharzfolie derart eingebracht werden, daß die Schlitze einen Winkel
von weniger als ±70° zur Senkrechten der Umfangsrichtung des Schutzüberzuges einschließen
und daß die Erhitzung so lange durchgeführt wird, bis sich die Seiten der Schlitze nach außen erheben
und Löcher mit nach außen aufgewölbten Seiten aus gehärtetem Harz bilden.
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