DE2435311A1

DE2435311A1 - Verfahren und vorrichtung zur bildung von verpackungskartons

Info

Publication number: DE2435311A1
Application number: DE2435311A
Authority: DE
Inventors: James Anthony Nolan; Howard Tonge
Original assignee: READYPACK Ltd
Current assignee: READYPACK Ltd
Priority date: 1973-07-27
Filing date: 1974-07-23
Publication date: 1975-02-13
Also published as: FR2238579B3; US3948152A; FR2238579A1; ZA744624B

Description

Readypack Limited, Main Road_/ Fotherby,
Louth, Loncolnshire LNIl OTD, England

Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von Verpackungskartons

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kartonherstellung, insbesondere das Zusammenheften oder anderweitige Verbinden zweier einander gegenüberliegender Laschen, die beispielsweise den Boden oder die Decke eines Verpackungskartons bilden. Solche Verpackungskartons werden im allgemeinen als flache Zuschnitte geliefert, die mit Einschnitten und Kerben versehen sind, welche dem Benutzer ein leichtes Aufrichten des Kartons ermöglichen. Dies erleichtert zwar Aufbewahrung und Transport, jedoch ist dem Benutzer das leichte Aufrichten des Kartons wichtiger. Andererseits wurden Faltkartons bereits so hergestellt, daß sie vom Hersteller bereits teilweise so zusammengeheftet waren, daß sie sich aus den zusammengefalteten flachen Zustand vom Benutzer leicht aufrichten lassen. Bei derartigen Kartons erfolgte das Zusammenheften von Hand mit Hilfe einer Heftmaschine. Daraus ergeben sich jedoch hohe Lohnkosten und hohe Ausschußzahlen· Da es schwierig ist, den Karton gleichzeitig in einer Hand zu halten und mit der anderen zu heften, ist die Heftung nicht leicht an die richtige Steile zu bringen, was jedoch fUr die Zusammenfalrbarkeit des

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-2-Kartons von großer Wichtigkeif ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachfeile zu vermeiden und eine Vorrichtung zum maschinellen Zusammenheften auch anderer Karfonarten zu schaffen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß nach dem neuen Verfahren der aufgerichtete Karton in einer Bahn kontinuierlich gefördert und dabei die miteinander zu verbindenden Laschen in eine sich Überlappende Position gebracht werden, worauf das Verbinden derselben durch Heften, Kleben oder Verschweißen in einer durch den Einsatz des jeweiligen Werkzeuges bewirkten Stillstandsperiode in der Kartonförderung erfolgt.

Die nach diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung kennzeichnet sich durch eine, über einen Arbeitstisch enflangfördernde Transportvorrichtung für aufgerichtete Faltkartons und einen darüber angeordneten Faltdorn, vor welchem Führungsglieder angeordnet sind zum Einführen der miteinander zu verbindenden Kartonlaschen in den Faltdorn in einer sich überlappenden Lage und einen Arbeifskopf zum AufeinanderdrUcken und Verbinden der vom Faltdorn übereinandergebrachfen Laschen ₀

Vorzugsweise ist der Faltdorn in Förderndhfung verlängert, während die Führungsglieder aus einem^ die eine Lasche führenden ersten Teil, welches einen Schlitz zwischen sich und dem Faltdorn bildet, und einem, die andere Lasche führenden, zweiten TeSS bestehen, welches einen weiteren, über dem ersten liegenden SchJSfz im Faltdorn bildet. Jeder Schlitz weist einen sich erweiternden Eintritt auf»

Zweckmäßig umfassen die Führungsglieder ein Paar, sich fangs des Förderweges erstreckende Leitfoögei, die Sn horizontaler und vertikaler Richtung aufeinander zu!aufen_# und die zu verbindenden Laschen in eine sich überlappende Lage bringen.

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Erfindungsgemäß ist der Arbeitskopf ein mit dem Faltdorn intermittierend zusammenarbeitender Stempel zum Heften, Schweißen oder Kleben, der elektrisch betätigt ist und mit zwei Schaltern zusammenarbeitet, deren Betätigungsglieder in den Förderweg der Kartons derart hineinreichen, daß sie den Arbeitskopf einschalten, wenn beide Schalter geschlossen sind und ihn ausschalten, wenn ein Schalter wieder geöffnet ist. Arbeitskopf und Faltdorn bilden Ober- und Unterwerkzeug einer üblichen Heftmaschine.

Mit besonderem Vorteil ist die Fördervorrichtung aus endlosen, kontinuierlich laufenden, beiderseits des Arbeitstisches angeordneten Ketten, die ^v * durch über den Tisch hinwegreichende Mitnehmer verbunden sind und aus ' einem diese überlagernden, sche^iHer laufenden Reibungsförderer gebildet ist, dessen Mitnehmer sich mindestens im Bereich des Arbeitskopfes an die "--'" Kartons derart anlegen, daß diese durch Reibung schneller als durch die Ketten- V⁴J mitnehmer weitergefördert und von dem sich auf den Faltdorn aufsetzenden Arbeitskopf kurzzeitig festgehalten werden.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines aufgerichteten Faltkartonzuschnittes vor dem Zusammenheften;

Figur 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung zum Zusammenheften

der Kartoni aschen;

Figur 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Figur 2;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Teiles der Vorrichtung \

mit dem Faltdorn und dem Heftkopf im größeren Maßstab;

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Figur 5 eine schematische perspektivische Ansicht des Kartontransportes der Vorrichtung;

Figur 6 eine schematische Schnittdarstellung des Kartons auf dem

Faltdorn und

Figur 7 eine schematische perspektivische Ansicht eines teilweise

zusammengefalteten gehefteten Kartons mit der zugehörigen Faltvorrichtung.

Der in Figur 1 dargestellte Karton weist vier Seitenwände auf, von denen nur die mit 11 und 12 bezeichneten sichtbar sind. Der Boden des Kartons ist aus den zwei einander gegenüberliegenden inneren Laschen 13 und 14 und den beiden einander gegenüberliegenden äußeren Laschen 15 und 16 gebildet, die jeweils an der entsprechenden Seitenwand hängen. Der Deckel des Kartons ist auf ähnliche Weise aus zwei inneren Laschen, von denen nur die mit 17 bezeichnete sichtbar ist, und zwei äußeren Laschen, von denen die mit 18 bezeichnete sichtbar ist, gebildet. Jede der beiden Laschen 15 und 16 weist einen Rand 15 α und 16 α auf, der durch eine Längskerbe 15 b, 16 b abgegrenzt ist. Die beiden einander gegenüberliegenden Seitenwände sind ebenfalls mit einer Kerbe 11 α versehen, die sich auf den anhängenden Laschen 17 und 13 fortsetzt und jeweils mit 17 α und 13 α bezeichnet ist.

Um den Karton für den Transport vorzubereiten, werden die beiden inneren Bodenlaschen 13 und 14 zunächst nach innen gefaltet, so daß sie auf den zugehörigen Seitenwänden aufliegen. Die beiden äußeren Laschen 15 und werden dann soweit nach inen gefaltet, bis ihre Kanten 15 α und 16 α sich überlappen, und darauf zusammengeheftet werden können. Zum Zusammenfalten des Kartons werden die zusammengehefteten Laschen 15 und 16 an den entsprechenden Kerben 15 b und 16 b nach innen und die Seitenwände und Laschen 11, 13 und 17 an den Kerben 11a, 13 a, 17 a nach außen gefaltet. Die oberen Laschen 17 und 18 werden vorher ebenfalls nach innen geklappt.

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Gemäß Figuren 2 und 3 umfaßt die Vorrichtung einen Rahmen 30, der auf *

einen langen Tisch 31 mit einer glatten Oberfläche aufgesetzt ist, auf der die Kartons entlanggeführt werden können. Weiterhin ist eine Eingabestation

für die Kartons vorgesehen. In diese werden die Kartons einzeln mit der Hand " *

eingesetzt, jedoch ist es ebenso möglich, die Kartons mit einem Förderband in die Station einzubringen. Am anderen Ende der Vorrichtung 31 befindet sich die Entnahmestation 33, an die sich eine Rollenbahn 34 anschließt.

Zwischen der Eingabestation 32 und der Ausgabestation 33 befinden sich die Leitbügel 50 und 51, die Heftvorrichtung 52, eine Beschleunigung*- vorrichtung 53 und der Hauptförderer 36, mit dem die Kartons durch die Vorrichtung hindurch befördert werden.

Der Hauptförderer 36 ist aus zwei auf beiden Seiten der Vorrichtung angeordneten endlosen Rollenketten 37 und 38 gebildet. Die Rollenketten bestehen, wie üblich, aus einer Vielzahl von Rollen, die im Abstand voneinander drehbar an den verschiedenen Kettengliedern gelagert sind. Beide Ketten 37 und 38 sind durch quer zur Bewegungsrichtung liegende Förderstäbe 40 miteinander verbunden und werden über Kettenräder 41 geführt und von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben. Die Ketten laufen am Rande des Maschinentisches, so daß die Förderstäbe zweckmäßig in einem geringen Abstand über ihn hinweggleiten.

Von der Eingabestation 32 aus sind an beiden Seiten des Maschinentisches Führungsstäbe 45 α und 45 b und 46 a, 46 b angebracht, die die Kartons während des Förderns zwischen den Rollenketten 37 und 38 halten. Das Führungsstangenpaar 46 a, 46 b ist kürzer als das Stangenpaar 45 α und 45 b, wodurch das Einführen der Kartons in die Eingabestation 32 von der Seite

■■ ^; sy. her erleichtert wird. Die beiden Führungsstangenpaare sind seitlich am *»>

Maschinentisch mit den Schrauben 47 und den zugehörigen Muttern auf die Kartonabmessungen einstellbar, wobei die Schrauben der oberen Führungsstangen 45 b und 46 b in Schlitzen 48 im Maschinenrahmen sitzen, so daß sie senkreicht verstellt werden können. *

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Die Abweisbügel sind über den Führungsstangen und dem Maschinentisch angebracht und nähern sich einander,wie es in Figur 2 dargestellt ist. Zusätzlich sind sie von der Eingabestation 32 aus abwärts geneigt, wie es in Figur sichtbar ist. Eine Trennschiene 54 erstreckt sich parallel zum Maschinentisch 31 unter den Abweisbügeln 50 und 51, wobei die Abweiser dazu dienen, die beiden Laschen des Kartons übereinander zu falten, so daß sie zusammengeheftet werden können, wobei die. Trennschiene 54 die anderen Laschen des Kartons herunterdrückt, wie es nachfolgend genau beschrieben ist.

Die Trennschiene 54 geht in den Faltdorn 60 über. Sie liegen im wesentlichen in einer Ebene und sind in dieser Ausführungsform aus einem Stück gefertigt. Der Faltdorn ist ein Teil der Heftvorrichtung 52 und ist in Figur 4 deutlicher dargestellt. Er umfaßt einen Arbeitsteil 61, der unter dem Hefter. 62 des Heftkopfes 63 angeordnet ist« Eine erste Führungsplatte 64 ist an den Faltdorn 60 angeschweißt, so daß er den Dorn überlappt und mit ihm einen Schütz 65 bildet. An der Führungsplatte 64 ist eine elastische Abweiserplatte 66 befestigt. Eine zweite Führungsplatte 68 liegt über der ersten Führungsplatte und bildet so einen Schlitz 69, wobei an dieser Platte ebenfalls eine elastische Abweiserp latte 70 befestigt ist. Die beiden Führungsplatten enden kurz vor dem Arbeitsteil 61» Sie dienen dazu, die beiden zusammenzuheftenden Laschen vor dem Hefter 62 übereinanderzulegen.

Der Faltdorn 60 wird durch einen Träger 71 gehalten, der einen senkrechten Schlitz 72 aufweist, durch den der Bolzen 73 ragt, mit dem der Träger am Heftkopf 63 befestigt ist, wobei die Höhe durch den Schlitz 72 einstellbar ist.

AU Heftkopf 63 läßt sich ein herkömmliches, im Handel erhältliches Gerät verwenden. Der Kopf weist gemäß Figur 3 eine Drahtspule auf, von der kurze Stücke abgeschnitten werden, aus denen U-förmige Heftklammern geformt werden. Diese Klammern werden durch die Laschen des Kartons hindurchgedrückt und an ihren Enden auf dem Faltdorn zusammen-

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gedrückt, um die Laschen zusammenzuheften. Der Kopf ist mit einem eigenen Antriebsmotor 79 versehen.

Der Heftkopf 63 wird verschiebbar durch den Rahmen 80 in den senkrechten Stutzen 81 gehalten, die über dem oberen Rahmen 82 am Rahmen 30, befestigt sind. Der Kopf 63 ist durch die Schraube 83 befestigt, die im oberen Teil des Rahmens 82 festgelegt ist und durch das Rad 84 gedreht werden kann. Durch diese Maßnahme kann die Höhe des Heftkopfes 63 über dem Tisch 31 verstellt werden.

Bevor die Laschen über das Arbeitsteil 61 des Faltdornes 60 gelangen, wird der Karton durch die sich seitlich an ihn anlegenden, schneller laufenden Reibbänder 85 und 86 so beschleunigt, da er sich von den Mitnehmerstäben des Hauptförderers 37, 38 entfernt.

Während jedes einzelnen Heftvorganges befindet sich der Karton einen Augenblick lang in Ruhe, wobei die Reibbänder 85 und 86 am Karton entlangrutschen. Die ganze Beschleunigungsvorrichtung 53 ist in Figur 5 dargestellt und enthält auf jeder Seite des Tisches 31 ein oberes und ein unteres Reibband 85 und 86. Diese werden von leer mitlaufenden Scheiben 87 getragen und durch die Scheiben 88 angetrieben. Die Antriebsachsen 89 sind über eine Reihe Riemenscheiben 90 und Zahnrädern 91 mit einem verstellbaren Drehzahlwandler 92 verbunden, der durch den gleichen Motor angetrieben wird, der auch die Rollenketten des Förderbandes 36 antriebt. Die Scheiben und 88, die die Reibbänder tragen, sindvorzugsweise auf einem nicht dargestellten Rahmen gelagert, der am Tisch seitlich verstellbar mit nicht dargestellten Schrauben befestigt ist, so wie es in ähnlicher Weise bei den Führungsstangen 45 a, 45 b, 46 α und 46 b der Fall ist.

Der Heftkopf wird über die beiden Mikroschalter 100 und 101 gesteuert, die über die Hebelarme 102 , 103 betätigt werden die durch Schwerkraft und gegebenenfalls durch Federn heruntergedrückt werden. Die Arme 102,

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103 sind auf beiden Seiten des Arbeitskopfes 61 angeordnet und werden durch den Karton, der über den Faltdorn 60 läuft, betätigt. Der Heftkopf arbeitet intermittierend mit hoher Geschwindigkeit, doch nur dann, wenn beide Mikroschalter nach Betätigung der Hebelarme 102 und 103 geschlossen sind.

Zwischen der Heftvorrichtung 52 und dem Förderer 34 ist ein vorzugsweise V-förmiger Stoßbügel 110 angeordnet, der von einem Druckluftzylinder getragen und durch diesen in senkrechter Richtung bewegt wird, wobei der Druckluftzylinder elektrisch über nicht dargestellte Mikroschalter gesteuert wird. Die Führungsstangen 112 a, 112 b, 113 a, 113 b führen den Karton hinter dem Faltbügel 110, wobei sie mit den Schrauben 114 in der Höhe und zur Seite hin verstellbar angebracht sind.

Während des Betriebes der gesamten Vorrichtung wird der Karton, wie es in Figur 1 gezeigt wird, in der Eingabestation 32 auf den Maschinentisch gebracht, wobei die Fördereinrichtung 36 arbeitet. Der Karton wird in bereits parallelepipedischer Form mit den äußeren Bodenlaschen 15 und 16 nach oben gekehrt in die Vorrichtung eingeführt, wobei die inneren Bodenklappen und 14 in den Karton hineingefaltet wurden. Der Karton wird dann von den Mitnehmerstangen 40 erfaßt und über den Tisch befördert, wobei er durch die Führungsstangen 45 a, 45 b, 46 a, 46 b seitlich geführt wird. Der Karton läuft unter der Trennschiene 54 hindurch, die die inneren Bodenklappen und 14 nach unten drückt. Die äußeren Bodenlaschen werden von den Leitbügeln ergriffen, die diese nach unten drücken, so daß die Lasche, die vom Bügel 50 ergriffen wird, unter die Lasche gedrückt wird, welche vom Bügel ergriffen wird. Die Laschen werden dann gemäß Figur 4 unter die Führungsplatten 66 und 70 geschoben, indem sie durch die Bügel 50 und 51 unter diese Führungsplatten geführt werden, noch bevor der Karton die Bügel verlassen hat. Dabei sorgt die Eigensteifigkeit des Kartons dafür, daß die Laschen nicht ganz herunterfallen, bevor sie unter diese Platten gelangt sind. Die beiden Laschen 15 und 16 überlappen sich dann, so daß sie während sie durch die Schlitze 65 und 69 laufen, wie es in Figur 6 dargestellt ist, über dem

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-9-Arbeitsteil 61 des Domes zusammengeheftet werden können.

Sobald der erste Arm 102 des ersten Mikroschalters den Karton verläßt, stellt der Hefter 62 seine Arbeit ein. Die Heftungen 120 sind in Figur 7 dargestellt.

Bevor der Mitnehmerstab 40 den Karton wieder erreicht, wird der Faltbügel abgesenkt, so daß der Karton teilweise zusammengefaltet wird, indem der zusammengeheftete Boden aus den Laschen 15 und 16, wie es in Figur 7 dargestellt ist, nach unten gedrückt wird. Der teilweise zusammengefaltete Karton wird wieder von den Mitnehmerstäben 40 ergriffen und auf den Förderer 34 gebracht, von wo er durch den eigenen Schwung, beispielsweise auf einen weiteren Förderer gelangt.

Die oben beschriebene Vorrichtung ermöglicht es, Kartons sehr schnell und genau zusammenzuheften und teilweise zusammenzufalten. Durch leichtes Zusammendrücken der Seiten können die Kartons dann ganz zusammengefaltet werden, wonach sie gestapelt und gebündelt werden können.

Außerdem ist es möglich, die inneren Bodenlaschen 13 und 14 durch eine zusätzliche Vorrichtung nach innen zu klappen, die der Heftvorrichtung vorausgeht, anstatt diese Arbeit von Hand auszuführen.

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Claims

2435317 - io- Patentanspr ü c h e:

1. Vorrichtung zur Bildung von Verpackungskartons, insbesondere zum /vtiteinanderverbinden zweier Laschen eines Kartonzuschnittes, gekennzeichnet durch eine über einen Arbeitstisch (30, 31) entlangfördernde Transportvorrichtung (36) für aufgerichtete Faltkartons (11 - 18) und einen darüber angeordneten Faltdorn (60)* vor welchem Führungsglieder (50, 51, 54) angeordnet sind zum Einführen der miteinander zu verbindenden Kartonlaschen (15, 16) in den Faltdorn (60) in einer sich überlappenden Lage und einen Arbeitskopf (63) zum Aufeinanderdrücken und Verbinden der vom Faltdorn übereinandergebrachten Laschen.

2. Vorrichtung nach Anspruch Ϊ, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltdorn (60) in Förderrichtung verlängert ist und die Führungsglieder (50, 51, 54) aus einem, die eine Lasche (15) führenden ersten Teil (64), welches einen Schlitz (65) zwischen sich und dem Faltdorn (60) bildet, und einem, die andere Lasche (16) führenden, zweiten Teil (68) besteht, welches einen weiteren, über dem ersten Hegenden Schlitz (69) im Faltdorn (60) bildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitz {65, 69) einen sich erweiternden Eintritt (66, 70) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsglieder ein Paar, sich längs des Förderweges erstreckende Leitbügel (50, 51) umfassen, die in horizontaler und vertikaler Richtung aufeinander zulaufen und die zu verbindenden Laschen (15, 16) in eine sich überlappende Lage bringen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf (63) ein mit dem Faltdorn (60) intermittierend zusammenarbeitender Stempel (61, 62) zum Heften, Schweißen oder Kleben ist, der elektrisch betätigt ist und mit zwei Schaltern (100, 101) zusammenarbeitet, deren

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Betätigungsglieder (102, 103) in den Förderweg der Kartons derart hineinreichen, daß sie den Arbeitskopf (63) einschalten, wenn beide Schalter geschlossen sind und ihn ausschalten, wenn ein Schalter wieder geöffnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Karton-Fördervorrichtung ein kontinuierlich arbeitender, kraftschlüssig auf die Kartons einwirkender Förderer ist, der während des Arbeitskopfeinsatzes einen kurzzeitigen Stillstand der Kartons zuläßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung aus einem Reibungsförderer (85 - 90) gebildet ist, der beim Stillstand der Kartons einen Schlupf zwischen seinen Mitnehmern (85, 86) und den Kartons zuläßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung aus endlosen, kontinuierlich laufenden, beiderseits des Arbeitstisches (30, 31) angeordneten Ketten (37, 38), die durch über den Tisch hinwegreichende Mitnehmer (40) verbunden sind und aus einem diese überlagernden, schneller laufenden Reibungsförderer (85 - 90) gebildet ist, dessen Mitnehmer (85, 86) sich mindestens im Bereich des Arbeitskopfes an die Kartons derart anlegen, daß diese durch Reibung schneller als durch die Kettenmitnehmer (40) weitergefördert und von dem sich auf den Faltdorn (60) aufsetzenden Arbeitskopf (63) kurzzeitig festgehalten werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Arbeitskopf (63) und Faltdorn (60) Ober- und Unterwerkzeug einer üblichen Heftmaschine bilden,

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Arbeitskopf (63) eine Faltvorrichtung (110, 111) zum teilweisen Zusammendrücken des gehefteten Kartons durch Nachinnendrücken der mitein-

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- 12-ander verbundenen Laschen vorgesehen ist.

11, Verfahren zum Miteinanderverbinden der Laschen eines Faltkartons, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgerichtete Karton in einer Bahn kontinuierlich gefördert und dabei die miteinander zu verbindenden Laschen in eine sich überlappende Position gebracht werden, worauf das Verbinden derselben durch Heften, Kleben oder Verschweißen in einer durch den Einsatz des jeweiligen Werkzeuges bewirkten Stillstandsperiode in der Kartonförderung erfolgt.

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