ES2275381B1 - Dispositivo empalmador de extremos de laminas de material plastico. - Google Patents
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Abstract
Para máquinas de conformación y llenado de envases flexibles tipo bolsa, a partir de láminas (3, 4) planas de material plástico, arrolladas en respectivas bobinas (5, 6) para la elaboración de los envases. Comprende una mordaza (50) de apriete de los extremos de las láminas, constituida por dos levas-guía (7, 8) antagonistas, dispuestas a lados contrarios del camino (9) de la lámina alimentada (3) a la máquina, cada leva-guía (7, 8) tiene una zona de perfil curvilíneo (11) sobre la que gira la lámina (3) que es alimentada a la máquina, en la posición operativa de alimentación, y una zona plana (12) que, en la anterior posición operativa de alimentación, queda retirada del camino de la lámina alimentada a la máquina, y que está provista de unos medios de adhesión (13), que se disponen a lo largo del borde del canto de la lámina retenida sobre la zona plana (12).
Description
Dispositivo empalmador de extremos de láminas de
material plástico.
La invención se refiere a un dispositivo
empalmador de extremos de láminas de material plástico, que
encuentra particular aplicación en máquinas de conformación y
llenado de envases flexibles tipo bolsa, a partir de dichas láminas
planas o films de material plástico termosoldable, arrolladas en
respectivas bobinas para la elaboración de los envases.
Existen numerosos tipos de máquinas de
manufactura de un producto a partir de lámina o film de material,
en particular de material plástico. En particular, en las máquinas
conformantes de envases flexible de tipo sobre ó "pouch", se
parte de una lámina en bobina de material una plástico
termosoldable, que se desenrolla en continuo y se alimenta a la
máquina, en que la lámina es sometida a diferentes operaciones de
conformado, estrirado, plegado, cortado y soldado, con la adición
eventualmente de un tapón soldado a la bolsa y el llenado eventual
del sobre contenedor con el producto a envasar.
Cuando se termina una bobina, la bobina usada y
vacía debe ser substituida por una nueva, en una operación que
consume normalmente mucho tiempo y es extensiva en mano de obra, y
que comporta la substitución de las bobinas sobre un portabobinas y
el empalme del extremo anterior del film de la bobina nueva a unos
medios de sujeción y tracción del film de los que dispone la máquina
y que suelen comprender unos rodillos de tensión y
distribución.
Además de su coste en tiempo, esta operación
conlleva una cierta merma de material del extremo final de film de
la bobina vieja y del extremo inicial de la bobina nueva, lo cual es
inconveniente.
La presente invención tiene por finalidad
aportar una solución a los anteriores inconvenientes, así como otras
nuevas ventajas adicionales a la alimentación de film a máquinas de
conformación y llenado de envases flexibles tipo bolsa.
A tal finalidad, el objeto de la presente
invención es un nuevo dispositivo empalmador de extremos de láminas
de material plástico, del tipo citado al inicio, que en su esencia
se caracteriza por comprender, después de las bobinas, porque
comprende, después de las bobinas, una mordaza de apriete de los
extremos de las láminas, constituida por al menos dos
levas-guía antagonistas, asociadas a
correspondientes y respectivas bobinas y dispuestas a lados
contrarios del camino de la lámina alimentada a la máquina,
- siendo las levas-guía hechas
oscilar por respectivos medios de accionamiento,
- estando las levas-guía
enfrentadas dos a dos a lados contrarios del camino de la lámina
alimentada,
- siendo los ejes del rotación excéntrico de las
levas-guía paralelos entre sí,
- y comprendiendo cada leva:
- -
- una zona de perfil curvilíneo sobre la que gira la lámina que es alimentada a la máquina, en la posición operativa de alimentación, y
- -
- una zona plana que, en la anterior posición operativa de alimentación, queda retirada del camino de la lámina alimentada a la máquina, y que está provista de unos medios de retención de un extremo de la lámina en espera o en reposo, y de unos medios de adhesión, que se disponen a lo largo del borde del canto de la lámina retenida sobre la zona plana,
y comprendiendo además el
dispositivo
empalmador:
- unos medios automáticos de detección de final
de lámina de una bobina,
- unos medios automáticos de detención del
extremo final de la lámina que es alimentada hasta una posición de
detención enfrente de las levas-guía enfrentadas,
y
- unos medios para activar, en dicha posición de
detención, el giro de ambas levas-guía de la
mordaza la una contra la otra, tendiendo a acercar ambas zonas
planas, hasta una posición de empalme y cierre de la mordaza, para
producir el empalme, por actuación de los medios de adhesión, de
los extremos libres y solapados de ambas láminas, por efecto del
contacto de ambas zonas planas al apretar simultáneamente éstas
contra las dos láminas.
Según otra característica de la presente
invención, los medios de accionamiento de cada
leva-guía de la mordaza están constituidos por
respectivos mecanismos de biela-manivela, dispuestos
a un extremo longitudinal de las levas, de los que la cada manivela
es solidaria de la correspondiente leva, y correspondiendo el eje
de giro fijo de la manivela con el eje de rotación de la respectiva
leva.
En tal caso, la biela de cada mecanismo de
biela-manivela está constituida por el vástago de
un cilindro de accionamiento, uno de cuyos puntos muertos viene
determinado por dicha posición de empalme.
Según una realización preferente, las
levas-guía son barras prismáticas de una longitud
igual o superior al ancho de las láminas.
Preferentemente, las levas-guía
tienen la misma sección recta.
Se ha previsto que los medios de adhesión puedan
comprender cinta adhesiva de doble cara, silicona flexible u otros
materiales análogos.
Cuando las láminas son de material plástico
termosoldable, dichos medios de adhesión pueden comprender unos
medios térmicos de aplicación de calor sobre las zonas de unión
previstas entre ambas láminas, por ejemplo mediante resistencias
eléctricas.
Preferentemente los medios de detección y los
medios de detención comprenden fotocélulas.
En una realización preferente de los medios de
retención de un extremo de la lámina en espera o en reposo sobre la
correspondiente zona plana de la leva, éstos comprenden clips para
el canto de la leva.
En los dibujos adjuntos se ilustra, a título de
ejemplo no limitativo, una forma de realización del dispositivo
empalmador objeto de la presente invención. En dichos dibujos:
la Fig. 1 es una vista posterior en perspectiva
que ilustra una forma de realización preferida del dispositivo
empalmador de la presente invención, en su posición de cierre de la
mordaza o de empalme de dos láminas, y en la que, por motivos de
claridad, se han omitido algunos elementos;
la Fig. 2 es una vista anterior en perspectiva
del dispositivo de la Fig. 1, pero en la posición operativa del
dispositivo en la que, asimismo por motivos de claridad se han
omitido o recortado algunos elementos;
la Fig. 3 es una vista en alzado lateral del
dispositivo empalmador de la Fig. 1, según III de la Fig. 2;
la Fig. 4 es una vista en alzado frontal del
dispositivo, según IV de la Fig. 1, en la posición de de empalme de
las láminas; y
la Fig. 5 es una vista análoga a la Fig. 4, pero
a una escala algo reducida, en la que se muestra parte de la
máquina de conformación de envases, y en la posi- ción de
alimentación de una de las lámina y de reposo o espera de la
otra;
En dichos dibujos puede apreciarse la
constitución y el modo operativo del dispositivo empalmador 100 de
extremos de láminas 3, 4 de material plástico de la presente
invención.
El dispositivo empalmador 100 es aplicable a
máquinas de conformación y/o llenado de envases flexibles tipo
bolsa, a partir de láminas o "films" 3, 4 que se desenrollas de
respectivas bobinas 5, 6 para la elaboración de los envases.
En la Fig. 5 se muestra parte de la máquina de
fabricación de envases en cuestión, en concreto un sistema de
tracción de la lámina 3 procedente de la bobina 5, formado por un
rodillo tractor 1 y un rodillo loco tensor 2. Aguas abajo de este
sistema de tracción se puede ver una estación de espera y doblado 18
de la lámina 3, en que ésta es hecha pasar a través de una serie de
rodillos 19, 20 de espera, para dar a la lámina o film 3 un
recorrido de longitud proporcional al tiempo de espera necesario,
antes de pasar a una estación de doblado 22. Tras la estación de
doblado, la máquina de fabricación de envases cuenta con
subsiguientes estaciones y módulos, no mostrados, tales como por
ejemplo estaciones de cortado, estaciones de soldadura, módulos de
llenado, estaciones de acoplamiento de tapones, etc.
Estos sistemas, estaciones y módulos se disponen
sobre una bancada común 21, que también recibe el soporte de las
bobinas 5 y 6 de película, respectivamente 3 y 4, y del dispositivo
empalmador 100 de la presente invención, el cual está situado
después de las bobinas 5 y 6 y antes del sistema de tracción 1, 2 de
lámina en la máquina de conformación.
Según la invención, las bobinas 5 y 6 alimentan
la película de material plástico conformante de las bolsas al
dispositivo de empalme 100 de la presente invención, el cual sirve
para empalmar automáticamente con eficacia y gran rendimiento el
extremo final de una bobina 3 que es siendo alimentada a la máquina,
cuando ésta se acaba, con el extremo inicial de la lámina 4 de una
bobina en reposo 6. El dispositivo empalmador 10 permite un tiempo
de espera muy bajo en comparación con la técnica actual, y obtener
una producción prácticamente en continuo, con un tiempo muerto
improductivo para el cambio de bobina que a efectos prácticos es
prácticamente nulo.
En condiciones normales y continuas de
producción, el dispositivo de empalme 100 ejerce funciones de
tensión y guía de la lámina 3 o film que s alimentada, según se
explica más adelante.
Para ello, el dispositivo empalmador 100 de la
invención comprende, después de las bobinas 5, 6, una mordaza 50 de
apriete de los extremos de las láminas. La mordaza 50 está
constituida por dos levas-guía 7, 8 antagonistas,
operativas entre una posición de alimentación y una posición de
cierre de la mordaza o de empalme de extremos de láminas. Cada
leva-guía 7, 8 está asociada a una correspondiente
bobina y está dispuesta a un lado contrario del camino 9 de la
lámina alimentada 3 a la máquina en cuestión.
En los dibujos puede verse una
leva-guía 7, para la lámina 3 de la bobina 5 de la
izquierda según se ve en los dibujos, y una
leva-guía 8, para lámina 4 de la bobina 6 de la
derecha. Las levas-guía 7 y 8 están enfrentadas dos
a dos a lados contrarios del camino 9 de la lámina alimentada 3.
En la forma de realización preferida, las levas
7 y 8 de la mordaza 50 (señalada solamente en la Fig. 4, por motivos
de claridad) están formadas por barras alargadas prismáticas, según
puede verse con particular claridad en las Figs. 1, 2 y 3, de una
longitud igual o superior al ancho de las láminas 3, 4. La sección
recta de ambas levas-guía 7 y 8 son iguales y se
disponen simétricamente con respecto al plano vertical que
constituye el recorrido o camino 9 de la lámina 3 que es alimentada
a la máquina.
Para el cierre o apertura de la mordaza 50, las
levas-guía 7, 8 oscilan alrededor de sus ejes de
rotación 10 excéntrico por unos medios de accionamiento, que se
explican a continuación. Los citados ejes del rotación 10 de las
levas-guía 7, 8 son paralelos entre sí.
Cada una de las levas-guía 7, 8
es de un perfil tal que en ellas se distingue una zona de perfil
curvilíneo 11, formada alrededor del eje de rotación 10 de la
leva-guía 7, 8, y una zona plana 12, definida en la
región aproximadamente distal de la zona curvilínea 11. La lámina 3
que es alimentada a la máquina, en la posición operativa de
alimentación, gira sobre la zona de perfil curvilíneo 11, que en la
realización mostrada es en particular circular, en la que la mordaza
50 está abierta e inoperante en cuanto tal.
En las Figs. 2 y 5, en que se muestra el
dispositivo empalmador 100 en su posición operativa, puede verse
también que, en dicha posición operativa de alimentación de la
lámina 3, la zona plana 12 queda retirada del camino 9 de la lámina
alimentada 3 a la máquina.
La zona plana 12 de las
levas-guía 7, 8 está provista de una cavidad 23 y
está adaptada para retener el extremo o canto libre de una lámina 4
o film en espera por medio de unos medios adecuados, por ejemplo una
pinza o clip 27, mostrado en la Fig. 2, que aprieta el extremo de la
lámina 4 contra el canto de la zona plana 12 de la
leva-guía 8 en posición de espera asociada a la
lámina 4 y a la bobina 6.
Con la lámina 4 así retenida sobre la zona plana
12 de la leva-guía 8, sobre la cara vista de la
lámina 4 se aplican, según toda su anchura, unos medios de adhesión
13, que pueden estar constituidos por cinta adhesiva de doble cara,
silicona flexible, o materiales o productos afines.
Cuando las láminas 3,4 son de material plástico
termosoldable, dichos medios de adhesión pueden comprender unos
medios térmicos de aplicación de calor sobre las zonas de unión
previstas entre ambas láminas 3, 4. En este caso puede emplearse
resistencias eléctricas y producirse la adhesión por el mismo
principio y mediante un proceso similar al que se emplea en la
propia máquina para la soldadura de las caras de la bolsa
producida.
Los medios de accionamiento de la rotación de
las levas-guía 7, 8 de la mordaza 50 están
constituidos por mecanismos de biela 14-manivela 15,
dispuestos a un extremo longitudinal de las
levas-guía 7, 8, según puede verse en los dibujos.
La manivela 15 del mecanismo es solidaria en su giro de la
correspondiente leva-guía 7, 8 y el eje de giro de
la manivela 15 coincide con el eje de rotación 10 de la respectiva
leva-guía 7, 8.
En la realización preferente, la biela 14 de
cada mecanismo de biela 14-manivela 15 está
constituida por el vástago de un cilindro de accionamiento 16, en
particular un cilindro hidráulico, según puede verse en los dibujos.
Uno de los puntos muertos del cilindro 16, en concreto el punto
muestro superior, es el determinado o restringido por la posición de
empalme de las bobinas, mostrada en las Figs. 1, 3 y 4. En el
ejemplo mostrado, el vástago 14 del cilindro 16 es de desplazamiento
guiado en el interior de la camisa del cilindro y ataca directamente
la manivela 15, por lo que el cilindro 17 es un cilindro oscilante
sobre un punto de pivote, aunque podría preverse la interposición de
un brazo entre el extremo del vástago 14 y la manivela 15, siendo en
este caso el cilindro 16 un cilindro de camisa estática.
El dispositivo empalmador 100 cuenta con unos
medios automáticos de detección de final de lámina 3, que por
ejemplo comprende unas fotocélulas o un sensor de tensión de la
lámina de la bobina operativa 5, y unos medios automáticos de
detención del extremo final de la lámina 3, en una posición de
detención justo enfrente de las levas-guía 7, 8
enfrentadas.
El modo de funcionamiento del dispositivo
empalmador 100 de la invención es el siguiente.
En posición operativa de producción, la
disposición es la mostrada en las Figs. 2 y 5, con las zonas planas
12 de ambas levas-guía 7, 8 situadas a su máxima
distancia de separación, en la posición de apertura de la mordaza
50. No obstante, las levas-guía 7, 8 podrían estar
simplemente giradas justo lo suficiente como para que ambas zonas
planas 12 quedaran a una cierta distancia de separación.
En esta posición operativa de producción, la
lámina 3 de la bobina operativa 5 es alimentada en continuo al
interior de la máquina, girando según toda su anchura sobre la zona
de perfil curvilíneo 11 de la leva-guía 7 de la
izquierda, la cual ejerce en este momento de guía para la lámina 3.
Mientras, el extremo libre inicial de la lámina 4 correspondiente a
la bobina en reposo 6 de la derecha está retenido sobre el canto de
la zona plana 12 de la leva-guía 8 de la derecha por
medio de los clips 27 (mostrado en la Fig. 2), habiéndose aplicado
el medio adhesivo 13 sobre la cara vista, según se ha explicado.
La lámina operativa 3 emerge de entre las
levas-guía 7 y 8 del dispositivo empalmador 100 y
atraviesa unos rodillos directores 24, 25, antes de dirigirse, tras
un giro de 90º, hacia el resto de las estaciones 18, 21 de la
máquina de conformación y llenado de envases flexibles tipo
bolsa.
Cuando la lámina operativa 3 se acaba, los
medios automáticos de detección de final de lámina 3 envían a un
controlador lógico una señal de detección de fin de lámina
operativa, y se activa una señal de comando de avance del final de
la lámina 3 hasta que el canto extremo queda en una posición
predeterminada entre las levas-guía 7 y 8.
A continuación se detiene el avance o
alimentación de la lámina operativa 3 y se activa el cierre de la
mordaza 50 mediante el giro de ambas levas-guía 7, 8
la una contra la otra, en sentidos contrarios de rotación, acercando
ambas zonas planas 12, hasta la posición de empalme de las Figs. 1,
3 y 4, o de cierre de la mordaza 50, en la que ambas
levas-guía 7, 8 ejercen una acción de presión mutua
y por tanto la mordaza 50 un efecto de apriete.
El giro de ambas levas-guía 7 y
8 se produce por elevación de los cilindros de accionamiento 16,
provocando la elevación de sus vástagos 14 el giro de las bielas 15
y, consiguientemente, de las levas-guía 7, 8 hasta
que ambas aprietan la una contra la otra, con las láminas 3 y 4
interpuestas y el adhesivo 13 entre ambas láminas.
Así, en esta posición de empalme, el empalme de
ambas láminas 3 y 4 se produce por actuación de los adhesivos 13 al
apretar simultáneamente éstos contra las dos láminas 3, 4.
Tras un lapso de tiempo superior a un tiempo
mínimo prefijado para que se produzca la firme adhesión y empalme
de ambas láminas 3 y 4, se "abren" las
levas-guía 7, 8, por descenso de los cilindros 16,
rotando en el sentido de separar sus zonas planas 12, en sentidos
contrarios de rotación, para obtener la apertura de la mordaza
50.
La adhesión de los extremos de ambas láminas 3,
4 puede producirse también por aplicación del calor suficiente sobre
la zona prevista para la unión de ambas láminas 3, 4, al tratarse
éstas de una material termosoldable.
Seguidamente se activa de nuevo el modo
operativo productivo de la máquina, para que ésta pase a alimentar y
procesar la lámina 4 de la bobina 6 de la izquierda, las cuales
pasan a ser ahora los elementos operativos.
Por último, se dispone, por ejemplo manualmente,
una nueva bobina sobre el soporte 26 de bobina de la izquierda, y
se aplica el canto inicial de esta nueva bobina sobre la zona plana
12 de la leva-guía 7 de la izquierda, pasando ésta a
estar en posición de espera hasta la finalización del nuevo ciclo
operativo. Un operario o unos medios automáticos aplican el adhesivo
13 sobre el canto de la cara vista de la lámina 3.
Descrita suficientemente la naturaleza de la
presente invención, así como la manera de ponerla en la práctica,
se hace constar que todo cuanto no altere, cambie o modifique su
principio fundamental, puede quedar sujeto a variaciones de
detalle.
En este sentido, dentro del ámbito de protección
de la invención ambas levas-guía 7 y 8 podrían ser
de perfiles y longitudes diferentes, así como abarcar tramos
discontinuos sobre la anchura de las láminas 3 y 4.
Claims (10)
1. Dispositivo empalmador de extremos de láminas
de material plástico, para máquinas de conformación y llenado de
envases flexibles tipo bolsa, a partir de dichas láminas (3, 4)
planas o films de material plástico, arrolladas en respectivas
bobinas (5, 6) para la elaboración de los envases,
caracterizado porque comprende, después de las bobinas, una
mordaza (50) de apriete de los extremos de las láminas, constituida
por al menos dos levas-guía (7, 8) antagonistas,
asociadas a correspondientes y respectivas bobinas y dispuestas a
lados contrarios del camino (9) de la lámina alimentada (3) a la
máquina,
siendo las levas-guía hechas
oscilar por respectivos medios de accionamiento,
estando las levas-guía
enfrentadas dos a dos a lados contrarios del camino (9) de la lámina
alimentada (3),
siendo los ejes del rotación (10) excéntrico de
las levas-guía paralelos entre sí,
y comprendiendo cada leva-guía
(7, 8) de la mordaza (50):
- una zona de perfil curvilíneo (11) sobre la que gira la lámina (3) que es alimentada a la máquina, en la posición operativa de alimentación, y
- una zona plana (12) que, en la anterior posición operativa de alimentación, queda retirada del camino de la lámina alimentada a la máquina, y que está provista de unos medios de retención de un extremo de la lámina (4) en espera o en reposo sobre la correspondiente zona plana (12), y de unos medios de adhesión (13), que se disponen a lo largo del borde del canto de la lámina retenida sobre la zona plana (12),
y comprendiendo además el
dispositivo empalmador
(100):
unos medios automáticos de detección de final de
lámina (3) de una bobina (5),
unos medios automáticos de detención del extremo
final de la lámina (3) que es alimentada hasta una posición de
detención enfrente de las levas-guía enfrentadas (7,
8), y
unos medios para activar, en dicha posición de
detención, el giro de ambas levas-guía de la
mordaza (50) la una contra la otra, tendiendo a acercar ambas zonas
planas (12), hasta una posición de empalme y cierre de la mordaza,
para producir el empalme, por actuación de los medios de adhesión
(13), de los extremos libres y solapados de ambas láminas (3, 4),
por efecto del contacto de ambas zonas planas al apretar
simultáneamente éstas contra las dos láminas
(3,4).
(3,4).
2. Dispositivo empalmador de extremos de láminas
de material plástico, según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos medios de accionamiento de cada
leva-guía (7, 8) de la mordaza (50) están
constituidos por respectivos mecanismos de biela
(14)-manivela (15), dispuestos a un extremo
longitudinal de las levas-guía (7, 8), de los que la
cada manivela (15) es solidaria de la correspondiente leva, y
correspondiendo el eje de giro fijo de la manivela con el eje de
rotación (10) de la respectiva leva.
3. Dispositivo empalmador de extremos de láminas
de material plástico, según la reivindicación 2,
caracterizado porque la biela (14) de cada mecanismo de biela
(14)-manivela (15) está constituida por el vástago
de un cilindro de accionamiento (16), uno de cuyos puntos muertos
viene determinado por dicha posición de empalme.
4. Dispositivo empalmador de extremos de láminas
de material plástico, según una cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque cada
leva-guía (7, 8) es una barra prismática de una
longitud igual o superior al ancho de las láminas
(3, 4).
(3, 4).
5. Dispositivo empalmador de extremos de láminas
de material plástico, según una cualquiera de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque las
levas-guía (7, 8) tienen la misma sección recta.
6. Dispositivo empalmador de extremos de láminas
de material plástico, según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos medios de adhesión (13)
comprenden cinta adhesiva de doble cara.
7. Dispositivo empalmador de extremos de láminas
de material plástico, según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos medios de adhesión (13)
comprenden silicona flexible.
8. Dispositivo empalmador de extremos de láminas
de material plástico, según la reivindicación 1,
caracterizado porque, siendo las láminas (3, 4) de material
plástico termosoldable, dichos medios de adhesión (13) comprenden
unos medios térmicos de aplicación de calor sobre las zonas de unión
previstas entre ambas láminas (3, 4).
9. Dispositivo empalmador de extremos de láminas
de material plástico, según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios de detección y los medios de
detención comprenden fotocélulas.
10. Dispositivo empalmador de extremos de
láminas de material plástico, según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos medios de retención de un
extremo de la lámina (4) en espera o en reposo sobre la
correspondiente zona plana (12) de la leva-guía (7,
8) comprenden clips (27) para el canto de la leva.
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ES200500001A ES2275381B1 (es) | 2005-01-03 | 2005-01-03 | Dispositivo empalmador de extremos de laminas de material plastico. |
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Publications (2)
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ES2275381A1 ES2275381A1 (es) | 2007-06-01 |
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ES2275381A1 (es) | 2007-06-01 |
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EC2A | Search report published |
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