ES2212491T3 - Procedimiento y dispositivo para aplicar un revestimiento tal como una pintura o un barniz. - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para aplicar un revestimiento tal como una pintura o un barniz.

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ES2212491T3 ES99401384T ES99401384T ES2212491T3 ES 2212491 T3 ES2212491 T3 ES 2212491T3 ES 99401384 T ES99401384 T ES 99401384T ES 99401384 T ES99401384 T ES 99401384T ES 2212491 T3 ES2212491 T3 ES 2212491T3
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Abstract

Procedimiento para aplicar un revestimiento como un barniz o una pintura sobre un artículo hueco(2). Incluye la operación que consiste en depositar una cantidad predeterminada de revestimiento en estado fluido en el centro de una superficie (3) del artículo y a extenderla haciendo girar el artículo (2) sobre sí mismo.

Description

Procedimiento y dispositivo para aplicar un revestimiento tal como una pintura o un barniz.
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para aplicar un revestimiento tal como una pintura o un barniz sobre un artículo.
Es bien conocido recubrir la superficie de un artículo de material plástico con un barniz destinado por ejemplo a proteger una decoración realizada sobre éste.
La pulverización del barniz se efectúa, de manera convencional, con pistola en un puesto de pintura o de barnizado.
Esta forma de proceder necesita la autorización de pinturas o barnices que deben ser diluidos en unos solventes orgánicos, los cuales deben ser eliminados antes de la polimerización.
Esta eliminación por evaporación es perjudicial para el entorno.
Además, la evaporación de los solventes no permite un reciclado fácil de la pintura, o del barniz eventualmente recuperado.
Finalmente, el puesto de pintura o de barnizado se sitúa generalmente en un emplazamiento alejado del puesto de moldeo y el artículo se encuentra expuesto cuando tiene lugar el transporte hacia este puesto de pintura o de barnizado a suciedades y en su caso a un riesgo de dañado de la decoración realizada sobre éste.
Existe por tanto una necesidad de reducir las pérdidas de barniz y facilitar la operación de barnizado, y de forma más general realizar el depósito de un revestimiento tal como una pintura o un barniz sobre un artículo de una manera más rendible.
La solicitud de patente JP-54-93015 describe un dispositivo que permite verter una cierta cantidad de un revestimiento en el fondo de un cuerpo hueco y hacer girar el cuerpo hueco a fin de extender el revestimiento sobre su superficie interior.
La solicitud de patente DE 34 20859 describe un procedimiento que permite el tratamiento de superficie de piezas de dimensiones reducidas.
La solicitud de patente DE 25 59144 describe un dispositivo apto para ser introducido en un conducto para pintar la superficie interior de éste.
La presente invención tiene por objeto un nuevo procedimiento que permite aplicar un revestimiento tal como una pintura o un barniz sobre un artículo hueco, en particular un artículo de material plástico moldeado tal como un cuerpo de caja, una tapa de caja, un tapón o un frasco, pudiendo la abertura del frasco ser más estrecha que el fondo.
Este objeto es alcanzado por el procedimiento de la reivindicación 1.
Gracias a la invención, el revestimiento es depositado sobre el artículo sin tener que ser dispersado previamente en la atmósfera en forma de finas gotas.
La invención permite disminuir así la cantidad de pintura o de barniz que entra en contacto con la atmósfera y por tanto reducir las pérdidas de solvente por evaporación.
Resulta posible así utilizar, gracias a la invención, un barniz o una pintura sin solventes orgánicos, conocidos, que puede ser fácilmente reciclado.
Este barniz o esta pintura sin solvente es ventajosamente calentado, siendo preferentemente llevado a una temperatura superior a la temperatura ambiente, por ejemplo a una temperatura comprendida entre 40ºC y 50ºC, a fin de aumentar su fluidez.
A título de ejemplo de un revestimiento sin solventes orgánicos, se puede citar la composición siguiente:
-
oligómeros (uretano/acrilato),
-
monómeros (acrilatos) polifuncionales con fuertes enlaces dobles,
-
fotoiniciadores (entre 3 y 8%, preferentemente entre 4 y 5%).
La aplicación del revestimiento puede efectuarse de forma automatizada en un recinto cerrado, en la proximidad del puesto de moldeo, siendo este recinto más compacto que los equipos tradicionales.
Se reduce así la exposición del artículo a suciedades eventuales durante el transporte y en su caso al riesgo de dañado de una decoración realizada sobre el artículo.
En una realización particular del procedimiento según la invención, la superficie sobre la cual es depositado el revestimiento está situada en el interior del artículo y se deposita una cantidad de revestimiento suficiente para que éste suba bajo el efecto de la fuerza centrífuga por lo menos parcialmente a lo largo de la pared lateral del artículo.
De manera sorprendente, el revestimiento depositado en el fondo de la superficie interior sube bajo el efecto de la fuerza centrífuga a lo largo de la pared lateral del artículo incluso si ésta es vertical.
Es posible por tanto pintar gracias a la invención un artículo cuya pared lateral es cilíndrica, de revolución o no.
Así, en una realización del procedimiento según la invención, la pared lateral del artículo es por lo menos en parte cilíndrica del mismo eje que el eje de rotación alrededor del cual es arrastrado el artículo.
La pared lateral del artículo puede ser escalonada.
Siempre en una realización particular del procedimiento según la invención, se deposita en el fondo el artículo una cantidad suficiente de revestimiento para que éste recubra el canto superior del artículo después de haber subido a lo largo de su pared lateral.
La invención permite también pintar o barnizar artículos que no podrían ser pintados o barnizados por pulverización de forma clásica, o bien porque la abertura es demasiado pequeña para permitir la introducción de una boquilla de pulverización en el interior del artículo, o bien porque el aire presente en el fondo del artículo constituye un colchón gaseoso que tiende a oponerse a la difusión del aerosol pulverizado.
Es posible así pintar gracias a la invención un artículo de pequeña sección o un frasco cuya abertura es más estrecha que el fondo.
Cuando el revestimiento que es utilizado no comprende solvente, se puede depositar sin temor el revestimiento en exceso sobre la superficie a revestir puesto que es fácil reciclar, sin riesgos para el entorno, una cantidad residual de revestimiento que sería expulsada del artículo en el curso de la rotación de éste.
Después de la extensión del revestimiento sobre la superficie interior del artículo, el paro del arrastre en rotación de este último se efectúa preferentemente de forma de inmediata, por bloqueo por ejemplo del mecanismo de arrastre, a fin de evitar eventuales escurriduras sobre la superficie exterior del artículo.
En una realización particular del procedimiento según la invención, la superficie sobre la cual es depositado el revestimiento que se extiende bajo el efecto de la fuerza centrífuga es sensiblemente plana o ligeramente abombada y situada en el exterior del artículo.
Para pintar o barnizar esta superficie, el procedimiento comprende ventajosamente las operaciones que consisten en:
-
depositar una cantidad predeterminada de revestimiento en estado fluido en el centro de dicha superficie y extenderla sobre ésta haciendo girar el artículo sobre sí mismo,
-
aplicar directamente el revestimiento sobre por lo menos una parte del resto de la superficie del artículo.
Estas dos operaciones pueden ser iniciadas simultáneamente o efectuadas una después de la otra, en el orden más adaptado a la geometría del artículo a pintar o barnizar.
El revestimiento puede ser aplicado por proyección en forma de un chorro, por pulverización o por otro medio sobre toda la superficie exterior del artículo que no está recubierta por la extensión del revestimiento bajo el efecto de la fuerza centrífuga.
Ventajosamente, cuando tiene lugar el depósito del revestimiento a extender bajo el efecto de la fuerza centrífuga sobre la superficie exterior del artículo, la velocidad de rotación de este último es nula o muy baja (por ejemplo inferior a 5 r.p.s.) para evitar los riesgos de expulsión del revestimiento al primer contacto con el artículo.
Preferentemente, la velocidad de rotación del artículo crece muy rápidamente cuando tiene lugar el arranque para evitar las eventuales escurriduras ligadas a la geometría de la superficie sobre la cual el revestimiento es extendido.
El artículo puede alcanzar por ejemplo una velocidad de rotación comprendido entre 50 r.p.s. y 100 r.p.s. en menos de un segundo.
La aplicación directa del revestimiento sobre la superficie exterior del artículo puede efectuarse por medio de una boquilla cuyo posicionado y orientación son regulables.
Así, en una realización particular del procedimiento según la invención, en la que la superficie es sensiblemente plana o ligeramente abombada presenta, cuando se observa por encima en el momento en que es arrastrada en rotación para la extensión del revestimiento bajo el efecto de la fuerza centrífuga, una forma generalmente rectangular, los medios para aplicar directamente el revestimiento sobre la superficie del artículo comprende una boquilla inclinada hacia abajo y situada ligeramente por encima de la periferia de dicha superficie sensiblemente plana o ligeramente abombada.
Ventajosamente, se utiliza para pintar o barnizar las superficies interiores y/o exteriores del artículo un revestimiento que puede reticular bajo el efecto de una radiación ultravioleta.
Preferentemente, se provoca la reticulación del revestimiento depositado sobre el artículo mientras éste está todavía en rotación.
La invención tiene también por objeto un dispositivo para aplicar un revestimiento sobre un artículo que presenta por lo menos una superficie sensiblemente plana o ligeramente abombada tal como se
describe en la reivindicación 19.
Debe entenderse por superficie sensiblemente plana o ligeramente abombada, cualquier superficie que pueda ser recubierta por la extensión del revestimiento depositado en su centro bajo el efecto de la fuerza centrífuga.
Preferentemente, el dispositivo comprende un recinto en el interior del cual tiene lugar la rotación del artículo.
Preferentemente también, los medios para aplicar directamente el revestimiento sobre el artículo comprenden una boquilla cuya inclinación y posicionado con respecto al soporte rotativo son regulables.
Cuando la pintura o el barniz utilizado puede reticular bajo la acción de una radiación ultravioleta, el dispositivo comprende además unos medios para exponer el artículo a radiación ultravioleta.
En una realización particular, el órgano de distribución está conectado a un depósito que contiene un revestimiento sin solvente orgánico.
Siempre en una realización particular, el dispositivo comprende unos medios para calentar el revestimiento.
La invención conviene muy particularmente para la aplicación de un revestimiento sobre un artículo hueco tal como un cuerpo de caja, una tapa de caja, un tapón o un frasco.
Cuando el artículo presenta una superficie exterior sensiblemente plana o ligeramente abombada que tiene, observada por encima en el momento en que es arrastrada en rotación para la extensión del revestimiento bajo el efecto de la fuerza centrífuga, una forma generalmente rectangular, los medios para aplicar directamente el revestimiento sobre el resto de la superficie del artículo comprenden ventajosamente una boquilla inclinada hacia abajo y situada ligeramente por encima de la periferia de dicha superficie sensiblemente plana o ligeramente abombada.
Se ha constatado que de forma bastante sorprendente se podía, gracias a la invención, pintar o barnizar de forma satisfactoria unos artículos no simétricos de revolución, y en particular unas tapas de forma rectangular.
Se ha demostrado en efecto que proyectando en forma de un chorro o por pulverización la pintura o el barniz sobre los lados de la tapa se conseguía, mediante un posicionado conveniente de la boquilla, cubrir los rincones de la tapa que no son alcanzados por la extensión de la pintura o del barniz bajo el efecto de la fuerza centrífuga, sin en cambio tener un exceso de pintura o de barniz en un punto cualquiera de la superficie del artículo.
El revestimiento utilizado es ventajosamente una pintura o un barniz sin solventes orgánicos.
La invención se pondrá de manifiesto a partir de la lectura de la descripción que sigue y con el examen del plano anexo, en el cual:
- la figura 1 es una vista esquemática en alzado de un dispositivo para la realización del procedimiento según la invención,
- las figuras 2 y 3 ilustran respectivamente las operaciones de depósito del revestimiento sobre los lados del artículo y de distribución de una gota de pintura o de barniz en el centro de su superficie sensiblemente plana,
- la figura 4 ilustra la extensión del revestimiento bajo el efecto de la fuerza centrífuga,
- la figura 5 ilustra la exposición del artículo así revestido a una radiación ultravioleta,
- la figura 6 representa, en sección axial esquemática, el artículo cuya superficie interior se intenta pintar,
- las figuras 7 a 10 ilustran la aplicación del revestimiento sobre la superficie interior del artículo, y
- las figuras 11 y 12 son unas secciones axiales esquemáticas que ilustran otras formas de artículos.
Se ha representado en la figura 1 un dispositivo 1 para aplicar sobre un artículo 2 un revestimiento tal como una pintura o un barniz.
El artículo 2 está aquí constituido por una tapa de caja de maquillaje que presenta una forma generalmente rectangular.
La parte superior 3 de esta tapa 2 es sensiblemente plana y horizontal y los lados 4 son sensiblemente verticales y dirigidos hacia abajo.
La parte superior 3 de la tapa 2 podría también ser convexa hacia el exterior por ejemplo.
El dispositivo 1 comprende por una parte un órgano de distribución 5 que permite depositar en el centro de la superficie que constituye la parte superior 3 de la tapa 2 una gota de pintura o de barniz y por otra parte unos medios para aplicar directamente a la pintura o el barniz sobre los lados 4 de la tapa 2 y en los rincones, estando estos medios constituidos por ejemplo por una boquilla 6 como se ha representado.
El dispositivo 1 comprende además unos medios 7 de soporte de la tapa 2, capaces de arrastrar esta última en rotación alrededor de un eje de rotación vertical X.
La tapa 2 gira en el interior de un recinto no representado.
Preferentemente, se empieza por aplicar la pintura o el barniz por medio de la boquilla 6 sobre la superficie lateral del artículo 2, para recubrir los lados 4 como se puede apreciar en la figura 2.
En el curso de esta operación, que es breve y dura menos de medio segundo en el ejemplo considerado, el artículo 2 es arrastrado en rotación alrededor del eje X en una vuelta sobre sí mismo.
La boquilla 6 está inclinada ligeramente en oblicuo hacia abajo y se sitúa ligeramente por encima de la tapa 2 de manera que pueda alcanzar los rincones esta última.
Cuando se utiliza un revestimiento sin solventes orgánicos, el revestimiento es emitido por la boquilla 6 en forma de un chorro y no de un aerosol.
Cuando cesa la aplicación por medio de la boquilla 6, la tapa 2 es detenida.
Se deposita entonces, por medio del órgano de distribución 5, una gota de pintura o de barniz en el centro de la superficie plana de la tapa.
Después del depósito de la gota de pintura o de barniz sobre la tapa, esta última es muy rápidamente arrastrada en rotación para alcanzar en menos de 0,5 s su velocidad de rotación nominal comprendida por ejemplo entre 50 r.p.s. y 100 r.p.s.
Bajo el efecto de la fuerza centrífuga, la gota así depositada se extiende y recubre progresivamente la parte superior 3 de la tapa como se ha ilustrado en la figura 4.
La pieza es mantenida en rotación a una velocidad de 50 a 100 r.p.s. durante 2 a 5 s en el ejemplo descrito.
Al cabo de un cierto tiempo, las zonas recubiertas por la boquilla 6 por una parte y por la extensión de la gota de pintura o de barniz citada por otra parte, se reúnen, de manera que el exterior de la tapa 2 se encuentra completamente pintado o barnizado sin que la unión entre las zonas respectivamente pintadas o barnizadas por la boquilla 6 y bajo el efecto de la fuerza centrífuga sea fácilmente discernible.
Preferentemente, se utiliza un barniz o una pintura sin solvente que puede reticular bajo la acción de una radiación ultravioleta.
El revestimiento es calentado en el ejemplo descrito a 45ºC de manera que se haga más fluido.
En caso de utilización del revestimiento sin solvente y de depósito del revestimiento en exceso sobre el artículo, el revestimiento que es expulsado del artículo puede ser recuperado en el recinto y reciclado después simplemente de una operación de filtración.
Una vez depositada la pintura o barniz, la tapa 2 es mantenida en rotación y sometida a una radiación ultravioleta 8 que provoca su reticulación como se ha ilustrado en la figura 5.
Para pintar o barnizar la superficie interior de la tapa 2, está es dispuesta al revés como se ha representado en la figura 6 sobre el soporte rotativo 7 con su abertura orientada hacia arriba.
Se deposita a continuación, por medio del órgano de distribución 5, una gota de revestimiento en el centro del fondo 10, mientras que este último ya es arrastrado en rotación como se ha ilustrado en la figura 7.
Bajo el efecto de la fuerza centrífuga, el revestimiento se extiende para cubrir la totalidad del fondo 10 del artículo 2, como se ha ilustrado en las figuras 8 y 9.
Como en el ejemplo anterior, el revestimiento utilizado es preferentemente una pintura o un barniz sin solvente orgánico, siendo este revestimiento ligeramente calentado antes de la aplicación, siendo llevado por ejemplo a 45ºC.
Si la cantidad de revestimiento es suficiente y la velocidad de rotación bastante elevada, el revestimiento sube por la superficie interior 13 de la pared lateral 12 de la tapa 2, como se ha ilustrado en la figura 9.
Este resultado es sorprendente puesto que la superficie interior 13 es cilíndrica de eje X.
El revestimiento puede incluso llegar al canto superior 14 de la tapa 2, como se ha ilustrado en la figura 10.
A continuación, la rotación de la tapa es llevada lo más rápidamente posible a cero para evitar cualquier riesgo de que el revestimiento fluya sobre la superficie exterior de la pared lateral 12 de la tapa 2.
La boquilla 6 no es utilizada cuando el revestimiento es depositado sobre la superficie interior del artículo.
Después del depósito y de la extensión del revestimiento, el artículo es sometido por ejemplo a una radiación ultravioleta que provoca su polimerización.
Desde luego, se puede pintar o barnizar de esta manera cualquier artículo hueco, tal como un cuerpo de caja, una tapa de caja, un tapón o un frasco, cilíndrico o no, de sección circular o no, cuya abertura tiene la sección comprendida por ejemplo entre 0,25 y 10 cm^{2}.
A título de ilustración, se ha representado unas figuras 11 y 12 dos artículos huecos, simétricos de revolución, que presentan una pared lateral 16 troncocónica que se ensancha hacia arriba en el caso del ejemplo de la figura 11 y una pared lateral escalonada que presenta dos troncos de cono 17 y 18 en el caso de la figura 12.
Gracias a la invención se puede depositar fácilmente sobre un artículo un espesor de pintura o de barniz comprendido entre 3 y 30 \mum por ejemplo, estando este espesor preferentemente comprendido entre 8 y 25 \mum.

Claims (25)

1. Procedimiento para aplicar un revestimiento tal como un barniz o una pintura según el artículo hueco (2), caracterizado porque comprende las etapas siguientes:
-
depositar una cantidad predeterminada de revestimiento en estado fluido en el centro de una superficie exterior del artículo,
-
extender dicha cantidad predeterminada de revestimiento haciendo girar el artículo (2) sobre sí mismo, y
-
aplicar directamente el revestimiento sobre toda la superficie exterior del artículo no recubierta por la extensión de dicha cantidad predeterminada de revestimiento bajo el efecto de la fuerza centrífuga.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el revestimiento no tiene solventes orgánicos.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se calienta el revestimiento llevándolo a una temperatura superior a la temperatura ambiente.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el revestimiento es llevado a una temperatura comprendida entre 40 y 50ºC, preferentemente 45ºC.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el artículo una pared lateral y un fondo, caracterizado porque se deposita en el interior del artículo, en el centro del fondo, una cantidad de revestimiento suficiente para que éste suba bajo el efecto de la fuerza centrífuga por lo menos parcialmente a lo largo de la pared lateral (12) del artículo (2) cuando se hace girar el artículo sobre sí mismo.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la pared lateral (12) del artículo es por lo menos en parte cilíndrica del mismo eje que el eje de rotación (X) alrededor del cual es arrastrado el artículo.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado porque la pared lateral (12) del artículo está escalonada.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque se deposita en el fondo (10) del artículo una cantidad suficiente de revestimiento para que éste recubra el canto superior (14) del artículo después de haber subido a lo largo de su pared lateral (12).
9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque la rotación del artículo es interrumpida bruscamente después de la extensión deseada del revestimiento.
10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie exterior (3) sobre la cual es depositado el revestimiento que se extiende bajo el efecto de la fuerza centrífuga es sensiblemente plana o ligeramente abombada.
11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cuando tiene lugar el depósito del revestimiento destinado a ser extendido bajo el efecto de la fuerza centrífuga, la velocidad del artículo es nula o muy baja.
12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la aplicación directa del revestimiento tiene lugar simultáneamente con la rotación del artículo.
13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la aplicación directa se efectúa por medio de una boquilla (6) cuyo posicionado y orientación son regulables.
14. Procedimiento según la reivindicación 10 y eventualmente cualquiera de las otras reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie sensiblemente plana o ligeramente abombada presenta, cuando es observada por encima en el momento en que es arrastrada en rotación para la extensión del revestimiento bajo el efecto de la fuerza centrífuga, una forma generalmente rectangular y porque los medios para aplicar directamente el revestimiento sobre la superficie del artículo comprenden una boquilla (6) inclinada hacia abajo y situada ligeramente por encima de la periferia de dicha superficie sensiblemente plana o ligeramente abombada.
15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se utiliza un revestimiento que puede reticular bajo el efecto de una radiación ultravioleta.
16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque se provoca la reticulación del revestimiento depositado sobre el artículo mientras éste está todavía en rotación.
17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el artículo está constituido por un cuerpo de caja, una tapa de caja, un tapón o un frasco.
18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se utiliza por una parte para pintar o barnizar la superficie interior del artículo y por otra parte para pintar o barnizar su superficie exterior.
19. Dispositivo para aplicar un revestimiento tal como una pintura o un barniz sobre un artículo que presenta por lo menos una superficie sensiblemente plana o ligeramente abombada caracterizado porque comprende:
-
un soporte rotativo (7) para arrastrar el artículo en rotación,
-
un órgano de distribución (5) para depositar una cantidad predeterminada de revestimiento en estado fluido en un emplazamiento predeterminado de dicha superficie (3),
-
unos medios (6) para aplicar directamente el revestimiento sobre por lo menos una parte (4) de la superficie del objeto que no está recubierta por la extensión del revestimiento bajo el efecto de la fuerza centrífuga.
20. Dispositivo según la reivindicación 19, caracterizado porque comprende además un recinto (9) en el interior del cual tiene lugar la rotación del artículo y el depósito del revestimiento.
21. Dispositivo según la reivindicación 19 ó 20, caracterizado porque los medios para aplicar directamente el revestimiento comprenden una boquilla (6) cuya inclinación y posicionado son regulables con respecto al soporte rotativo (7).
22. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, caracterizado porque comprende unos medios para exponer el artículo a radiación ultravioleta (8).
23. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 22, caracterizado porque el órgano de distribución (5) está conectado a un depósito que contiene un revestimiento sin solventes orgánicos.
24. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, caracterizado porque comprende unos medios para calentar el revestimiento.
25. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el espesor del revestimiento depositado está comprendido entre 3 y 30 \mum y preferentemente entre 8 y 25 \mum.
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