DE4443356C2 - Verfahren zur Reinigung eines Zylinders einer Rotationsdruckmaschine - Google Patents

Verfahren zur Reinigung eines Zylinders einer Rotationsdruckmaschine

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung eines Zylinders einer Rotations­ druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Reinigung von Gummituchzylindern und Gegendruckzylindern sowie von Plattenzylindern oder Formzylindern, beispielsweise in einer Lackiereinheit.
Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE-AS 18 08 909 zum Reinigen eines Platten­ zylinders bekannt. Zur Erzielung eines Wischeffektes für die Entfernung von Verun­ reinigungen auf dem Plattenzylinder wird eine am Zylinder anliegende Walze mit un­ terschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben.
Aus der EP 0 004 605 A1 ist eine in einem Drehgelenk gelagerte Waschvorrichtung mit einer Waschwalze bekannt, die im Bereich der Greifer des Druckzylinders eine Steuerkurve aufweist. Über diese Steuerkurve wird die an einen Druckzylinder ange­ stellte Waschwalze in einem Winkelbereich von der Mantelfläche abgehoben, damit diese nicht mit den Greifern kollidiert.
Weiterhin ist aus der EP 0 548 500 A1 bekannt, daß sich an der Kontaktstelle von Waschtuch und Zylinder ein Fluidstau, bestehend aus Waschmittel und abgelösten Verunreinigungen bildet. Der Fluidstau wird in Transportrichtung des Waschtuches vor diesem hergeschoben und wird bei Durchgang des Zylinderkanals in diesen hin­ eingefördert, was zur Reduzierung bzw. Beseitigung des Fluidstaues führt. Das Waschtuch ist dabei variabel an die Zylindermantelfläche anpreßbar.
Nachteilig ist bei diesen Lösungen, daß die hydrodynamischen Verhältnisse sowie die Bewegungsreibung an der Kontaktstelle von Waschvorrichtung, insbesondere mit Waschwalze oder Waschtuch und zu reinigendem Zylinder zu wenig Beachtung finden. So befindet sich häufig bei Ende des Reinigungsvorganges eine restliche Fluidschicht auf der gesamten Zylindermantelfläche, d. h. die Zylindermantelfläche ist noch nicht ausreichend trocken bei nachfolgendem Druckbeginn. Diese Situation tritt insbesondere bei Waschmitteln auf, die keine schnellverdunstenden Lösungsmittel beinhalten, beispielsweise Waschmittel auf Pflanzenbasis. Weiterhin besteht die Gefahr, daß Waschmittel oder auch Wasser durch die Sprühwirkung der Düsen oder auch durch die Waschvorrichtung selbst in den Zylinderkanal gelangen.
Auch der Transport von überschüssigem Waschmittel (inklusive Verunreinigungen) in den Zylinderkanal gemäß EP 0 548 500 A1 wirkt sich nachteilig auf die Druckqualität der Bogen des nachfolgenden Druckauftrages aus. Es baut sich der Wasch­ mittelüberschuß in Verbindung mit Verunreinigungen als Schlamm im Zylinderkanal und speziell an der in Bezug auf die Drehrichtung der Druckmaschine am Anfang an­ geordneten Zylinderkanalkante auf. Das überschüssige Waschmittel erhöht den Waschmittelverbrauch unnötig ohne die Reinigung selbst zu verbessern. Eine unkon­ trollierte Waschmittelzufuhr kann zum Aufschwimmen der Waschvorrichtung an der Zylindermantelfläche führen.
Aus der DE 26 13 687 B2 ist ein Gummituchzylinder bekannt, der im Zylinderkanal beiderseits der Kanalkanten Abflachungen aufweist.
Weiterhin ist aus der DE 42 16 243 A1 eine mit einer Steuereinrichtung und einer An­ stelleinrichtung gekoppelte Reinigungsvorrichtung für einen Druckmaschinenzylinder bekannt, die in sporadischen Abständen an dessen Zylindermantelfläche anstellbar ist, wobei die Geschwindigkeit des Zylinders aufnehmbar ist und die Steuereinrichtung programmierbar ist, derart, daß die zeitliche Dauer des Reinigungsvorganges bei zu­ nehmender Zylindergeschwindigkeit abnimmt. Bevorzugt ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, daß die Reinigungsvorrichtung in Abhängigkeit vom Grubendurch­ gang des Zylinders an- und abstellbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur gesteuerten Reinigungsfluidführung auf der Zylindermantelfläche anzugeben, mit dem eine effektive Reinigung erzielt wird und das bei Ende des Waschvorganges eine relativ trockene Zylindermantelfläche gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird das durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Mit dem erfindungs­ gemäßen Verfahren und der Anordnung wird gewährleistet, daß die Bewegungs­ reibung stets an der Kontaktstelle von Waschvorrichtung und Zylindermantelfläche in Form von Mischreibung vorliegt. Mischreibung ist die Mischform von Festkörper und Flüssigkeitsreibung. Der Effekt des Aufschwimmens (Aquaplaning) der Waschvorrich­ tung an der Zylindermantelfläche bei zuviel Waschmittel wird vermieden. Damit wird der Waschmittelverbrauch gesenkt und nach Ende des Reinigungsvorganges liegen relativ trockene Zylindermantelflächen vor. Auch bei Verwendung von Waschmitteln auf biologischer Basis, insbesondere von Pflanzenestern, wird ein optimales Waschergebnis erreicht, da bei Ende eines Waschvorganges die Zylindermantel­ fläche trocken ist. Dadurch, daß der Zylinderkanal weitgehendst von Waschmittel, Wasser und Verunreinigungen freigehalten wird, erhöht sich auch die Qualität der Bogen bei einem nachfolgenden Druckauftrag. Das winkelabhängige Reinigen eignet sich für Plattenzylinder, Gummituchzylinder, Gegendruckzylinder und Formzylinder, insbesondere für Lackiereinrichtungen. Ebenso eignet sich das Verfahren sowie die Anordnung für Wascheinrichtungen mit Waschwalzen, wie z. B. einer Waschbürste oder einer Walze mit weicher Mantelfläche (Gummi oder textiler Bezug) oder mit einem Waschtuch, das mit einem Andruckelement in Wirkverbindung steht. Sämtliche Steuerungsvorgänge der Waschvorrichtung erfolgen zu bestimmten vorgegebenen Winkelstellungen der Druckmaschine bzw. des zu reinigenden Zylinders. Ein weiterer Vorteil der winkelgesteuerten Reinigung ist, daß ein Eintritt von Waschmittel oder Wasser in den Zylinderkanal durch ein unkontrolliertes Sprühen verhindert wird. Das reduziert umweltschonend den Verbrauch von Waschmittel und Wasser, da nicht die komplette Zylindermantelfläche gereinigt werden muß.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigen schematisch
Fig. 1 ein Druckwerk einer Rotationsdruckmaschine,
Fig. 2 eine Waschwalze in Kontakt mit einem Zylinder,
Fig. 3 eine weitere Ausbildung von Fig. 2,
Fig. 4 einen doppeltgroßen Druckzylinder,
Fig. 5 die Anordnung mit Winkelgeber und Steuerung.
In Fig. 1 ist ein Druckwerk einer Mehrfarben-Rotationsdruckmaschine dargestellt, in dem eine Transfertrommel 8 angeordnet ist, welcher in Bogentransportrichtung ein Druckzylinder 1 nachgeordnet ist. Dem Druckzylinder 1 ist in bekannter Weise ein Gummituchzylinder 6 benachbart, der mit einem Plattenzylinder 7 in Kontakt steht. Der Plattenzylinder 7 besitzt ein Feuchtwerk und ein Farbwerk, welche hier nicht gezeigt sind. Dem Druckzylinder 1 ist eine Abnahmetrommel 9 nachgeordnet, welche in be­ kannter Weise den Bogen vom Druckzylinder abnimmt und zum Ausleger transpor­ tiert. Dem Gummituchzylinder 6 sowie dem Druckzylinder 1 ist jeweils eine Wasch­ vorrichtung 2 zugeordnet. Die Waschvorrichtung 2 erstreckt sich über die volle Breite der Zylinder 1, 6. Sie besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse, welches eine Waschbürste aufnimmt. Die Waschbürste ist mit einem eigenen Antrieb gekoppelt und die Waschvorrichtung 2 besitzt Arbeitszylinder zum An- und Abstellen dieser von dem jeweils zu reinigenden Zylinder. Am Gehäuse sind je eine auf die Waschbürsten ge­ richtete Waschmittel- und Wasserzuführung sowie eine mit der Waschbürste ständig im Eingriff stehende Rakel angeordnet. Am tiefsten Punkt des Gehäuses ist ein Ablauf für das Reinigungsfluid 3 aus Wasser und Waschmittel vorgesehen. Die Waschvor­ richtung 2 mit ihren Arbeitszylindern und ihren Sprühdüsen ist schaltungstechnisch mit einer Steuerung verbunden, welche wiederum mit einem Winkelgeber schaltungs­ technisch gekoppelt ist (Fig. 5). Der Winkelgeber ist bevorzugt in einem Realtime­ rechner integriert. Es eignet sich ebenso ein Sensor als Winkelgeber. Der Winkel­ geber dient der Auslösung sämtlicher Steuervorgänge für die Waschvorrichtung (Ansteuerung der Düsen und Ansteuerung der Arbeitszylinder) zu vorgegebenen Winkelstellungen, unter Berücksichtigung der Zylinderstellung (Zylinderkanalposition) bzw. der Zylinderumfangsgeschwindigkeit. Zu den Steuervorgängen zählen dabei:
  • - Befeuchten/Einsprühen der Waschbürste, einschließlich Dosierung von Wasch­ mittel/Wasser
  • - Waschvorrichtung an- und abstellen
  • - Waschbürstenumfangsgeschwindigkeit
  • - Waschbürstenstopp
  • - Waschbürstendrehrichtung/Drehrichtungsumkehr
  • - Zylinderumfangsgeschwindigkeit
  • - Zylinderdrehrichtung
  • - Rakeldruck an- und abstellen.
Beispielsweise bei jeder Zylinderumdrehung wird die Waschbürste eingesprüht mit einem Waschmittel auf Basis eines Pflanzenölesters oder Wasser. Nach Beendigung der Reinigung mit Waschmittel, die mehrere Zylinderumdrehungen betragen kann, wird wahlweise bei mindestens einer Zylinderumdrehung mit Wasser nachgewaschen. Das Sprühen von Waschmittel oder Wasser erfolgt vorzugsweise vor Anstellen der Waschvorrichtung an den Druckzylinder, so daß während des Kontaktes der Wasch­ vorrichtung mit dem Druckzylinder kein Waschmittel oder Wasser weiter zugeführt wird, sondern lediglich das Reinigungsfluid 3 als Keil vor der Waschbürste geführt wird. Bei dieser Verfahrensweise ist bei einer Zylinderumdrehung die Waschmittel­ menge im Bereich des Druckendes nur noch reduziert vorhanden.
Nach Beendigung der Wasch- und Trockenzyklen wird die Drehzahl der gereinigten Zylinder erhöht. Damit wird das Trocknen der Zylinderoberfläche beschleunigt. Insbe­ sondere an den Zylinderkanalkanten werden evtl. noch vorhandene Tröpfchen durch die Fliehkraft abgeschleudert. Dies trägt zur Reduzierung der Anlaufmakulatur bei.
Die Wirkungsweise ist wie folgt:
Das Reinigungsverfahren besteht aus einem Waschvorgang und aus einem Trocken­ vorgang.
In einer Winkelstellung C des Gummituchzylinders 6 (in Drehrichtung vor dem Zylin­ derkanal 4) wird die Waschvorrichtung 2 aktiviert, indem die Waschwalze mit Waschmittel besprüht wird. Die Waschvorrichtung 2 wird in einer Winkelstellung D an der ersten Kante (Anfang der Zylindergrube 4) an den Gummituchzylinder 6 ange­ stellt. Die Waschwalze der Waschvorrichtung 2 verbleibt ausgehend von der Winkel­ stellung D während einer Drehbewegung des Gummituchzylinders 6 mit dessen Mantelfläche in Kontakt bis zur Erreichung einer Winkelstellung A. Die Winkelstellung A ist durch den Bereich von Ende des Druckbogens (formatabhängig) und der Win­ kelstellung B (zweite Kanalkante) der Zylindergrube 4 begrenzt. Während des Kontak­ tes der Waschwalze der Waschvorrichtung 2 mit der Mantelfläche des Gummituch­ zylinders 6 bildet sich ein aus Waschmittel und/oder Wasser bestehender Reini­ gungsfluidkeil 3. Der Fluidkeil 3 wird auf der Mantelfläche des Gummituchzylinders 6 in einem durch die Winkelstellungen D und A gebildeten Kreissektor vor der Wasch­ walze hergeführt. In der Winkelstellung A wird die Waschvorrichtung mit Waschwalze 2 vom Gummituchzylinder 6 abgestellt und der Fluidkeil 3 wird auf der verbleibenden Mantelfläche in einem durch die Winkelstellungen A und B gebildeten Kreissektor durch die Drehbewegung des Gummituchzylinders 6 flächig verteilt deponiert. Der Gummituchzylinder 6 führt während des Waschvorganges ständig eine Drehbewe­ gung aus, wobei der Zylinderkanal 4 auch die Waschvorrichtung 2 passiert, jedoch ohne Kontakt. Im Bereich der Winkelstellung C wird die Waschwalze wieder mit Waschmittel besprüht, in der Winkelstellung D wird diese an den Gummituchzylinder 6 angestellt, in der Winkelstellung A wird sie abgestellt und der Fluidkeil 3 wird wiederholt in dem von Winkelstellung A und B gebildeten Kreissektor flächig verteilt deponiert. Dieser Waschvorgang kann mehrfach durchgeführt werden, wobei vor oder nach Ende des Waschens mit Waschmittel in den beschriebenen Winkelstellungen der Gummituchzylinder 6 mit Wasser gereinigt werden kann und das Wasser eben­ falls in dem von Winkelstellung A und B gebildeten Kreissektor flächig verteilt depo­ niert wird.
Beim Trockenvorgang wird die Waschwalze der Waschvorrichtung 2 nicht mehr mit Waschmittel oder Wasser besprüht, jedoch vorzugsweise ständig während ihrer Rotation abgerakelt. Die Waschwalze wird wieder in der Winkelstellung D an den drehenden Gummituchzylinder 6 angestellt, bleibt über die Winkelstellung A hinaus an diesem angestellt bis zur Winkelstellung B. Dabei wird im Bereich der Mantelfläche des durch die Winkelstellungen A und B gebildeten Kreissektors das deponierte Fluid (Waschmittel und Wasser) von der rotierenden Waschbürste aufgenommen. In einer weiteren Ausführung kann die Waschwalze auch in dem Kreissektor, gebildet durch die Winkelstellungen D, A, abgestellt verbleiben und ab der Winkelstellung A an die Mantelfläche angestellt werden bis zur Erreichung der Winkelstellung B und so ledig­ lich das deponierte Fluid aufnehmen. Die rotierende Waschwalze der Waschvorrich­ tung 2 hat gegenüber dem Gummituchzylinder 6 eine höhere Umfangsgeschwindig­ keit. Die Waschwalze kann im Kreissegment der Winkelstellungen A und B ihre Dreh­ richtung beibehalten oder die Waschwalze erhält eine Drehrichtungsumkehr. Es ist auch ein Bewegungsstopp der Waschwalze möglich. Diese wirkt dann an der Mantel­ fläche des rotierenden Gummituchzylinders 6 als Rakel. Die Waschvorrichtung wird im Bereich der Zylindergrube 4 mit der Mantelfläche außer Eingriff gebracht, so daß im Wesentlichen kein Schlamm (Waschmittel, Wasser, Farb-/Lackreste, Verunreini­ gungen, Staub) in die Zylindergrube 4 gefördert werden kann und sich auch nicht an der Kanalkante aufbaut.
Bei Zylindern mit Abflachungen 5 am Zylinderkanal 4 muß die Waschvorrichtung 2 in der Winkelstellung A nicht abgestellt werden (Fig. 3). Der Fluidkeil 3 wird vor der Waschwalze hergeführt und auf der Abflachung 5 deponiert. Beim Trockenbürsten der Zylindermantelfläche wird die Waschwalze der Waschvorrichtung 2 etwa ab der Win­ kelstellung A mit der Abflachung 5 in Kontakt gebracht. Dadurch wird das deponierte Fluid 3 von der Waschvorrichtung 2 aufgenommen. Die Waschwalze kann dabei ebenfalls ihre Drehrichtung beibehalten, diese stoppen oder eine Bewegungsumkehr durchführen. Im Bereich der Zylindergrube 4 ist die Waschvorrichtung 2 vom Gum­ mituchzylinder 6 abgestellt.
Ein doppeltgroßer Druckzylinder 1 gemäß Fig. 4 weist zwei bogentragende Mantel­ flächen I und II auf. Analog zu dem bereits beschriebenen Beispiel wird in einer Win­ kelstellung C vorgefeuchtet, in der Winkelstellung D die Waschvorrichtung 2 ange­ stellt, in der Winkelstellung A abgestellt und beim Trockenbürsten der Mantelfläche des Druckzylinders 1 wird in der Winkelstellung A angestellt und bei der Winkelstel­ lung B wird abgestellt. Da zwei Mantelflächen I und II vorliegen, können beispiels­ weise die Mantelflächen I und II mit der Waschvorrichtung 2 in Kontakt stehen. Nach vorzugsweise einer vollen Zylinderumdrehung (bei der alle Mantelflächen I, II gerei­ nigt werden) wird, während der Zylinder 1 rotiert, die Waschvorrichtung 2 von der Mantelfläche I abgestellt. In dieser Abstellposition wird die rotierende Waschwalze der Waschvorrichtung 2 im Kreissektor der Mantelfläche I abgerakelt und anschließend an die Mantelfläche II wieder angestellt. Die Waschvorrichtung 2 wird nach Reinigung der Mantelfläche II auch an die Mantelfläche I angestellt. Während der weiteren Rotation des Zylinders 1 wird die Waschvorrichtung 2 im Kreissektor der Mantelfläche II abgestellt und die rotierende Waschwalze wird abgerakelt.
Das beschriebene Beispiel stellt lediglich eine Ausbildung dar. Ebenso können die Mantelflächen I, II oder auch weitere Mantelflächen (bei drei- und vierfachgroßen Zylindern) alternierend gereinigt werden. Es ist vorteilhaft nach mindestens einer Zylinderumdrehung die rotierende Waschwalze in abgestellter Position abzurakeln. Damit wird stets eine relativ saubere Waschwalze mit der zu reinigenden Zylinder­ mantelfläche I und/oder II in Kontakt gebracht.
Bezugszeichenliste
1
Druckzylinder
2
Waschvorrichtung
3
Fluid
4
Zylinderkanal
5
Abflachung
6
Gummituchzylinder
7
Plattenzylinder
8
Transfertrommel
9
Abnahmetrommel
I bogentragende Mantelfläche
II bogentragende Mantelfläche
A Winkelstellung
B Winkelstellung
C Winkelstellung
D Winkelstellung

Claims (13)

1. Verfahren zur Reinigung eines Zylinders einer Rotationsdruckmaschine mit einer an den rotierenden Zylinder an- und abstellbaren Waschvorrichtung, welche eine Waschwalze oder ein Waschtuch, die mit mindestens einem Reinigungs­ fluid besprühbar sind, beinhaltet und einer die Waschvorrichtung mit einem Waschzyklus sowie einem Trockenzyklus winkelkorreliert betätigenden Steuer­ einheit, dadurch gekennzeichnet, daß in Drehrichtung des Zylinders (1, 6)
  • - vor der vorderen Kante eines Zylinderkanals (4) die Winkelstellung C definiert ist,
  • - im Bereich der vorderen Kante des Zylinderkanals (4) die Winkelstellung D (Druckanfang) definiert ist,
  • - im Bereich des Druckendes die Winkelstellung A formatabhängig definiert ist und
  • - im Bereich der hinteren Kante des Zylinderkanals (4) die Winkelstellung B definiert ist und
    daß im Waschzyklus die Waschwalze (2) oder das Waschtuch bei jeder Zylinderumdrehung in der Winkelstellung C mit Reinigungsfluid (3) besprüht wird, in der Winkelstellung D an den Zylinder (1, 6) angestellt und in der Winkelstellung A vom Zylinder (1, 6) abgestellt wird, wobei Reinigungsfluid (3) auf einem durch die Winkelstellungen A und B gebildeten Bereich der Zylindermantelfläche deponiert wird,
    daß im nachfolgenden Trockenzyklus die Waschwalze (2) oder das Waschtuch, bei jeder Zylinderumdrehung in der Winkelstellung D trocken an den Zylinder (1, 6) angestellt und in der Winkelstellung B, bei vorheriger Aufnahme des deponierten Reinigungsfluids (3), vom Zylinder (1, 6) abgestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsfluid (3) ein Waschmittel ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsfluid (3) aus Waschmittel und Wasser besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsfluid (3) Wasser ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Waschzyklus mit einem Reinigungsfluid (3) aus Waschmittel oder Waschmittel und Wasser beginnt und nach dem ersten Trockenzyklus ein zweiter Waschzyklus mit einem Reinigungsfluid (3) aus Wasser mit an­ schließendem Trockenzyklus folgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Trockenzyklus ein weiterer Trockenzyklus vorgelagert ist, indem die Wachwalze (2) oder das Waschtuch bei jeder Zylinderumdrehung in der Win­ kelstellung D an den Zylinder (1, 6) angestellt und in der Winkelstellung A vom Zylinder (1, 6) abgestellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Trockenzyklus ein weiterer Trockenzyklus vorgelagert ist, indem die Waschwalze (2) oder das Waschtuch bei jeder Zylinderumdrehung in der Win­ kelstellung A an den Zylinder (1, 6) angestellt und in der Winkelstellung B vom Zylinder (1, 6) abgestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrfachgroßen Zylindern die Waschvorrichtung während einer ersten Zylinderumdrehung mit einer ersten Mantelfläche winkelabhängig in Eingriff ist und mit einer nachfolgenden Mantelfläche in Eingriff oder außer Eingriff ist und nach jeder Zylinderumdrehung diese Reihenfolge wechselt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Waschvorrichtung mit einer rotierenden Waschwalze (2), diese winkelkorreliert abgerakelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschwalze (2) mit einer zum Zylinder (1, 6) höheren Umfangsge­ schwindigkeit rotiert.
11. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß beim Trockenprozeß die mit dem Zylinder (1, 6) in Eingriff stehende Waschwalze (2) im Kreissegment der Winkelstellungen A und B gestoppt wird oder eine Bewegungsumkehr erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zylindern mit Abflachungen (5) im Zylinderkanalbereich die Waschvor­ richtung beim Waschzyklus als auch beim Trockenzyklus in der Winkelstellung A an der Zylindermantelfläche angestellt verbleibt.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung nach Ende von Wasch- und Trockenzyklus die Drehzahl des gereinigten Zylinders (1, 6) erhöht.
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