ES2310360T3 - Procedimiento para la conformacion de la superficie de un recipiente metalico. - Google Patents

Procedimiento para la conformacion de la superficie de un recipiente metalico. Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para la conformación de la superficie lateral de un cuerpo o recipiente (10) metálico, tal como una botella de aerosol o de bebidas para productos alimenticios o uso técnico, obtenido mediante etapas de funcionamiento de deformación progresivas de su superficie lateral llevadas a cabo en secuencia en una máquina que comprende al menos una mesa giratoria de movimiento intermitente, al menos una placa alternativa opuesta con movimiento de translación, un tambor de carga, pinzas de agarre de los cuerpos, herramientas de deformación y opcionalmente de estampado y/o grabado y un tambor de descarga de los mismos cuerpos, dicho procedimiento comprendiendo las etapas que consisten en: - introducir dichos cuerpos (10) en la máquina dotada de al menos una mesa giratoria intermitente y de al menos una placa opuesta con movimiento de traslación; - agarrar dichos cuerpos (10) a lo largo de una zona de su superficie lateral desde la parte inferior con una pinza o medio de agarre fijo o de rotación axial; - llevar a cabo una deformación sobre la superficie lateral de los cuerpos (10) con herramientas que trabajan desde el interior, desde el exterior y/o desde ambas direcciones de los mismos cuerpos (10); caracterizado porque - antes de la etapa de agarre de los cuerpos, la parte inferior de los cuerpos (10) se moldea o se estira parcialmente para formar una zona (14) cóncava que tiene características geométricas correlacionadas con la geometría de la pinza de agarre; - los cuerpos (10) se agarran a lo largo de una zona (12) limitada de su superficie lateral que comprende entre 10,0 y 35,0 mm desde la parte inferior; y - la deformación se lleva a cabo a lo largo de una extensa zona (18) de la superficie lateral de cada cuerpo (10) desarrollándose desde la zona adyacente o próxima a la zona (12) sostenida por el medio de agarre o pinza.

Description

Procedimiento para la conformación de la superficie de un recipiente metálico.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la conformación de la superficie de un recipiente metálico.
Más en particular, la presente invención se refiere a un procedimiento para llevar a cabo la formación de cualquier forma, tamaño y desarrollo de la superficie lateral de un recipiente metálico.
Los recipientes metálicos sometidos al procedimiento de la presente invención son particularmente, pero no exclusivamente, los recipientes hechos de aluminio, sus aleaciones, acero u otros materiales adecuados mediante los cuales se obtienen botellas de aerosol o de bebidas para productos alimenticios o uso técnico que tienen una forma sustancialmente cilíndrica.
Posteriormente, las botellas de aerosol o de bebidas de forma sustancialmente cilíndrica se estrechan progresivamente mediante la manera conocida en su extremo superior, por ejemplo, pero no solo para esta finalidad, sino para la aplicación posterior de una válvula dispensadora o de una rosca para un tapón de cierre. Dichos recipientes se obtienen actualmente mediante cuerpos extrudidos, preformados o estirados.
Antes de las operaciones de conformación, que son el objeto del presente procedimiento, estos cuerpos pueden pintarse en su parte interior y exterior y litografiarse sobre su superficie lateral para obtener elementos llamativos o decorativos de diferentes colores, tales como la marca de los productos, el tipo de contenido, los ingredientes correspondientes y las instrucciones para los consumidores, particularmente para productos de consumo. Después del procedimiento de la presente invención, los mismos cuerpos extrudidos, estirados u obtenidos de otro modo que pueden litografiarse o pintarse, se introducen en una máquina de estrechamiento progresivo conocida del tipo que comprende al menos una mesa giratoria de movimiento intermitente con múltiples estaciones equipadas con pinzas o similares para sujetar temporalmente los cuerpos y al menos una mesa giratoria intermitente alternativa opuesta sobre la que diversas herramientas y husillos están colocados y diseñados para intervenir, conforme a la mesa giratoria intermitente, con secuencias continuas y preestablecidas sobre los cuerpos extrudidos o estirados con el fin de llevar a cabo las etapas posteriores de estrechamiento progresivo del extremo superior y otras operaciones tales como el recorte del tamaño, el rebordeado y el control del tamaño de dicho extremo superior que se ha tratado y deformado de esta manera.
La introducción de dichos cuerpos en las máquinas de estrechamiento progresivo conocidas se obtiene mediante un tambor giratorio conocido y lo mismo es para la descarga de los cuerpos trabajados para los que está dispuesto un tambor similar.
Según un procedimiento de producción conocido y reciente, los cuerpos metálicos extrudidos o estirados que se diseñan principalmente para aerosoles, bebidas, productos alimenticios y uso técnico, se someten, en máquinas de estrechamiento progresivo conocidas, a una o más aplicaciones que no se limitan al estrechamiento progresivo de su borde superior sino que también llevan a cabo deformaciones localizadas de su superficie lateral. Estas deformaciones, definidas con los términos "estampado" o "grabado", se llevan a cabo con herramientas de formación apropiadas y crean sobre dichos cuerpos sectores estampados o grabados que generalmente se extienden a lo largo de partes limitadas de la superficie lateral con el fin de obtener una configuración de inglete, impresiones conformadas y similares.
Estas soluciones, cuya función es parcialmente decorativa y parcialmente funcional, y que permiten que un usuario agarre de manera más segura el cuerpo, se describen en las solicitudes de patente número EP 011129572.2 y número EP01129573.0, y en la solicitud de patente internacional WO 01/58 618. Estas solicitudes de patente desvelan todas las características del preámbulo de la reivindicación 1.
La técnica anterior mencionada anteriormente proporciona el procedimiento para llevar a cabo impresiones estampadas y/o ahuecadas con un desarrollo limitado y detallado sobre dichos recipientes que no alteran significativamente el desarrollo sustancialmente cilíndrico de parte de los cuerpos sobre los que se crean. Dichas impresiones o deformaciones localizadas están presentes en una zona limitada de la superficie lateral de los cuerpos que es generalmente relevante para su parte situada cerca o inmediatamente debajo de la zona de sección decreciente. Actualmente, por el contrario, se requiere la necesidad de fabricar recipientes metálicos hechos de aluminio, sus aleaciones, acero u otros materiales metálicos principalmente para las bebidas, aerosoles, productos alimenticios, uso técnico u otro uso con conformaciones extendidas posteriores a deformaciones plásticas de toda su superficie lateral o de una amplia parte de la misma, con el fin de proporcionar a estos recipientes configuraciones o características estéticas y funcionales similares a las existentes en recipientes hechos de otros materiales tales como plástico, que no es atractivo para el marketing, y el vidrio, que es muy pesado y que puede romperse fácilmente. Dichas conformaciones, que derivan de las deformaciones que se distribuyen ampliamente sobre la superficie lateral de los cuerpos y que pueden alternarse con zonas que comprenden grabados o estampados, es decir, impresiones formadas con estampado o grabado, según la presente invención están presentes al menos en la parte de dicha superficie comprendida entre el sector que va a estrecharse progresivamente después y la base de los cuerpos de la que están separadas mediante una parte limitada que comprende, a modo de ejemplo, entre 10,0 y 35,0 mm. Las operaciones conocidas de estampado/grabado y de estrechamiento progresivo comprenden muchas etapas de funcionamiento en las máquinas con mesas giratorias durantes las cuales varias herramientas y pinzas pertinentes intervienen para agarrar y sostener temporalmente los cuerpos. Durante las operaciones de funcionamiento, estas herramientas y pinzas deben estar perfectamente estabilizadas desde la zona inferior opuesta a la boquilla. Durante las operaciones de estrechamiento progresivo, el bloque de los cuerpos no causa problemas particulares puesto que los mismos cuerpos pueden agarrarse desde la parte inferior con pinzas de agarre adecuadas y conocidas, la zona de agarre puede extenderse a lo largo de la superficie lateral en una parte correspondiente tal como puede observarse en las solicitudes de patente mencionadas anteriormente. Los cuerpos que están inmovilizados por las diversas pinzas que rodean una amplia zona de la superficie lateral desde la parte inferior están estabilizados apropiadamente y el efecto de agarre de las mismas pinzas no impide el procedimiento de deformación o de estrechamiento progresivo. En caso de que las deformaciones de los cuerpos afecten a una amplia zona de su superficie lateral y se extiendan hasta su base o cerca de ella, se producen importantes inconvenientes que no permiten ni estabilizar ni mantener los mismos cuerpos perfectamente inmovilizados según el procedimiento que se usa mientras se lleva a cabo la deformación/estrechamiento progresivo mediante la manera conocida.
En dichos cuerpos, el requerimiento de deformación de la superficie lateral se extiende notablemente en altura hasta llegar a la zona próxima a la parte inferior. Esto hace que las pinzas de agarre puedan rodear los cuerpos sólo por una parte limitada de la superficie lateral desde la parte inferior, de manera que la inmovilización de los cuerpos a lo largo de esta zona limitada de la superficie lateral implica algunos inconvenientes importantes. De hecho, incluso si los cuerpos se sostienen solamente sobre una zona limitada desde la parte inferior, necesitan estar eficazmente estabilizados, puesto que las cargas a las que están sometidos son mucho mayores que las de los procedimientos conocidos. Esto se debe al hecho de que una amplia parte de su superficie lateral está sometida a trabajo, con grandes esfuerzos de las herramientas de deformación que funcionan desde la parte exterior, la parte interior o en ambas direcciones. Además, debe mantenerse el mismo funcionamiento, que puede obtenerse en los cuerpos inmovilizados a lo largo de una amplia zona de la superficie lateral para la alineación uniforme de los cuerpos. En presencia de un brazo de palanca limitado, en comparación a lo que sucede en los procedimientos conocidos, incluso el más mínimo error en el agarre de los cuerpos se amplifica notablemente hasta su extremo libre opuesto y la desalineación resultante compromete la integración precisa y apropiada entre las herramientas y los cuerpos para la deformación de la superficie lateral de los mismos cuerpos. La fuerza de agarre de los medios de inmovilización de los cuerpos, que se realiza por ejemplo mediante una pinza con zonas de agarre anulares, requiere un contraste adecuado a través de la deformación de su parte inferior con el fin de evitar el riesgo de pandeo cerca de o en la parte inferior. Para algunos trabajos, el medio de agarre o pinza que agarra los cuerpos desde la parte inferior y para una zona limitada de su superficie lateral también puede requerir, para algunas operaciones, la rotación a lo largo de su eje con el fin de orientar de manera angular los mismos cuerpos de una parte prefijada. Lo anterior con el fin de crear además impresiones localizadas de estampado o grabado sobre los mismos con herramientas especiales además de la deformación extendida de la superficie lateral. Por lo tanto, la estabilización apropiada y la alineación precisa de los cuerpos son condiciones esenciales para obtener un producto con características de calidad adecuada.
Un objeto de la presente invención se eliminar los inconvenientes mencionados anteriormente.
Más en particular, un objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento para la conformación de la superficie lateral de un cuerpo o recipiente metálico, por lo general pero no limitado a un recipiente hecho de aluminio o sus aleaciones, tal como una botella de aerosol o de bebidas, para productos alimenticios o uso técnico, en el que durante las diversas etapas de funcionamiento relacionadas, dicho cuerpo o recipiente se estabiliza inicialmente y después se mantiene inmovilizado eficientemente y con una precisión continua incluso aunque esté agarrado por el medio de agarre a lo largo de una zona limitada de la superficie lateral desde la parte inferior.
Un objeto adicional de la invención es proporcionar un procedimiento, tal como se ha definido anteriormente, en el que el cuerpo o recipiente se estabilice según una alineación axial precisa que se mantiene constantemente a pesar de las considerables cargas que provienen de la acción de las herramientas de deformación que actúan desde el interior o desde el exterior o en ambas direcciones sobre una amplia parte de la superficie lateral del mismo cuerpo.
Un objeto adicional de la invención es proporcionar un procedimiento en el que la resistencia de agarre del cuerpo se contraste apropiadamente interviniendo en su parte inferior con el fin de evitar el pandeo cerca de la base o en correspondencia con la misma. Según la presente invención, éstos y otros fines se consiguen mediante un procedimiento en particular para la conformación de la superficie lateral de un recipiente metálico, tal como una botella de aerosol o de bebidas, para productos alimenticios o uso técnico, obtenido mediante las etapas de funcionamiento progresivas de deformación de su superficie lateral llevadas a cabo en secuencia con una máquina que comprende al menos una mesa giratoria de movimiento intermitente, al menos una placa alternativa opuesta con movimiento de translación, un tambor de carga, pinzas de agarre de los cuerpos, herramientas de deformación y posiblemente de estampado y/o grabado y un tambor de descarga de los mismos cuerpos, dicho procedimiento comprendiendo etapas que consisten en:
-
introducir dichos cuerpos en la máquina dotada de al menos una mesa giratoria de movimiento intermitente y de al menos una placa opuesta con movimiento de traslación;
-
agarrar dichos cuerpos a lo largo de una zona de su superficie lateral desde la parte inferior con una pinza o medio de agarre fijo o de rotación axial;
-
llevar a cabo una deformación sobre la superficie lateral de los cuerpos con herramientas que trabajan desde la parte interior y/o exterior de los mismos cuerpos; en la que: los cuerpos se agarran a lo largo de una zona limitada de su superficie lateral que comprende entre 10,0 y 35,0 mm desde la parte inferior, la parte inferior de los cuerpos está moldeada o parcialmente estirada para formar una zona cóncava que tiene características geométricas correlacionadas con la geometría de las pinzas de agarre, y la deformación se lleva a cabo a lo largo de una extensa zona de la superficie lateral del cuerpo desarrollándose desde la zona adyacente o próxima a la parte agarrada.
El procedimiento de la presente invención se describe a continuación en este documento con referencia a la tabla adjunta de dibujos, en los que:
la fig. 1 muestra esquemáticamente una vista lateral de un cuerpo o recipiente no refinado con una parte inferior moldeada o parcialmente estirada;
la fig. 2 muestra esquemáticamente una vista lateral del mismo recipiente sobre el que se ha llevado a cabo la deformación de la superficie lateral según el procedimiento de la invención y sobre el que también se ha obtenido una impresión mediante estampado y/o grabado;
la fig. 3 muestra esquemáticamente el mismo recipiente sobre el que se han llevado a cabo algunas operaciones de estrechamiento progresivo de la parte superior con rebordeado de boquilla después del procedimiento de la presente invención.
Según el procedimiento de la invención, los cuerpos metálicos que van a conformarse se introducen y llegan, pintados o no, al tambor de carga de la máquina dotada de la mesa giratoria de movimiento intermitente con estaciones equipadas con pinzas de agarre que actúan conjuntamente con herramientas y husillos. De manera ventajosa, antes de que dichos cuerpos se sometan a las etapas de deformación de su superficie lateral, una herramienta de trabajo que está colocada preferentemente sobre la máquina o cerca de ella, lleva a cabo una primera operación de deformación sobre los mismos y particularmente sobre la parte inferior. Esta deformación consiste en un estiraje parcial de la parte inferior de los cuerpos determinando una amplia zona cóncava en los mismos. Esta zona cóncava, en un lado, refuerza los mismos cuerpos en la base sobre un lado, es decir, en la zona en la que se inmovilizan posteriormente mediante las diversas pinzas y, en el otro lado, crea una cavidad que tiene las características geométricas correspondientes a la geometría del medio de agarre o pinza que permite la aplicación inmediata o posterior de vacío o de medios de estabilización o preestabilización equivalentes para la parte inferior. En lugar de vacío, la estabilización de los cuerpos en la parte deformada de la parte inferior puede obtenerse mediante ventosas, pastillas adhesivas, pastillas magnéticas si son compatibles con el material que forma los cuerpos. De hecho, es necesario conseguir y mantener una adhesión precisa o una perfecta superposición de los perfiles entre los cuerpos y las herramientas de agarre pertinentes con el fin de obtener una alineación geométrica precisa del eje del recipiente y con el fin de tener una suficiente fuerza de conexión entre el recipiente y el medio de agarre o pinza. Una vez que se haya llevado a cabo el moldeado de la parte inferior, los cuerpos se agarran y se inmovilizan mediante las herramientas de agarre y se someten a las operaciones de deformación progresivas de su superficie lateral en la máquina dotada de al menos una mesa giratoria de movimiento intermitente. Las diversas herramientas o husillos, que la placa mueve en una trayectoria de traslación y alterativa, intervienen secuencialmente sobre los propios cuerpos para conformar su superficie lateral según las formas requeridas. Durante estas etapas de funcionamiento pueden llevarse a cabo operaciones de estampado o grabado conectadas con las mismas o alternativas para conformar o deformar la superficie lateral.
Preferentemente, el moldeo o deformación de la parte inferior se lleva a cabo de manera ventajosa en el tambor de carga de la máquina. El moldeo de la parte inferior de los cuerpos que se lleva a cabo al principio del ciclo permite reforzar los mismos cuerpos en la base la cual puede agarrarse mediante pinzas en una parte limitada que comprende entre 10,0 y 35,0 mm de su superficie lateral. Esta parte comprende preferentemente entre 15,0 y 30,0 mm. Según una realización preferida adicional, dicha parte comprende entre 16,0 y 25,0 mm. El estiraje parcial obtenido en la parte inferior de los cuerpos después del moldeo determina una amplia concavidad con características geométricas correlacionadas con la geometría de la herramienta de agarre o pinza que contrasta con su fuerza de agarre y permite aplicar vacío o un medio equivalente para mantener alineados apropiada y firmemente los mismos cuerpos durante todo el ciclo de funcionamiento.
Además de la precisa estabilización, que se obtiene a pesar de la limitada extensión de agarre a lo largo de la superficie lateral de los cuerpos, los cuerpos permanecen alineados apropiadamente durante las diversas etapas de funcionamiento de deformación o de estampado y/o grabado, a pesar de las altas cargas a las que se someten mediante las herramientas que intervienen sobre una amplia parte de su superficie lateral desde el interior o el exterior o ambas direcciones. Una vez que se haya llevado a cabo la deformación de la superficie lateral, los cuerpos se descargan de la máquina mediante la manera conocida o se someten, en la misma máquina, para otras etapas de funcionamiento que, por ejemplo, consisten en el estrechamiento progresivo de su parte superior.
La figura 1 muestra esquemáticamente una vista lateral del cuerpo o recipiente 10 no refinado con su parte inferior moldeada o parcialmente estirada; mientras, la figura 2 representa esquemáticamente, en vista lateral, el mismo recipiente sobre el que se ha llevado a cabo la deformación de la superficie lateral según el procedimiento de la invención y sobre el que también se ha obtenido una impresión mediante estampado/grabado.
La figura 3 muestra el mismo recipiente sobre el que se han llevado a cabo operaciones de estrechamiento progresivo de su parte superior con rebordeado de la boquilla después del procedimiento de la presente invención.
La parte extendida limitada de su superficie lateral desde la parte inferior, que se agarra mediante el medio de agarre o pinza, está marcada con el número 12 y la extensión de esta zona comprende ventajosamente entre 16,0 y 25,0 mm. La parte 14 punteada muestra la deformación de la parte inferior según una geometría que está relacionada con un medio de agarre o pinza y que consta de una cavidad obtenida mediante una operación de moldeado o estiraje parcial.
La superficie lateral del cuerpo 10 está conformada extensamente y se desarrolla, a modo de ejemplo, desde la zona adyacente o próxima a la parte 12 agarrada, que se sostiene mediante el medio de agarre o pinza con el fin de llegar o aproximarse a la zona 16 superior de sección decreciente.
La superficie lateral conformada del cuerpo 10 está marcada con el número 18 y la configuración de esta conformación es solamente un ejemplo. En la misma figura, una impresión mediante estampado o grabado está marcada con el número 20 y junto con otras impresiones de cualquier forma y/o desarrollo se obtiene durante el procedimiento de deformación de los cuerpos 10 antes, durante y después de las etapas que realizan la misma deformación.
Aunque la presente invención se haya descrito anteriormente con referencia a un procedimiento, pueden realizarse diversos cambios y variantes según la descripción mencionada anteriormente.
Por lo tanto, la presente invención pretende abarcar todos los cambios y variantes que estén dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.
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Referencias citadas en la descripción
La lista de referencias citadas por el solicitante es sólo por utilidad para el lector. No forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha tenido un gran cuidado en la recopilación de las referencias, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad a este respecto.
Documentos de la patente citados en la descripción
\bullet EP011129572 A [0008]
\bullet WO 015861B A [0008]
\bullet EP 01129573 A [0008]

Claims (11)

1. Un procedimiento para la conformación de la superficie lateral de un cuerpo o recipiente (10) metálico, tal como una botella de aerosol o de bebidas para productos alimenticios o uso técnico, obtenido mediante etapas de funcionamiento de deformación progresivas de su superficie lateral llevadas a cabo en secuencia en una máquina que comprende al menos una mesa giratoria de movimiento intermitente, al menos una placa alternativa opuesta con movimiento de translación, un tambor de carga, pinzas de agarre de los cuerpos, herramientas de deformación y opcionalmente de estampado y/o grabado y un tambor de descarga de los mismos cuerpos, dicho procedimiento comprendiendo las etapas que consisten en:
-
introducir dichos cuerpos (10) en la máquina dotada de al menos una mesa giratoria intermitente y de al menos una placa opuesta con movimiento de traslación;
-
agarrar dichos cuerpos (10) a lo largo de una zona de su superficie lateral desde la parte inferior con una pinza o medio de agarre fijo o de rotación axial;
-
llevar a cabo una deformación sobre la superficie lateral de los cuerpos (10) con herramientas que trabajan desde el interior, desde el exterior y/o desde ambas direcciones de los mismos cuerpos (10);
caracterizado porque
-
antes de la etapa de agarre de los cuerpos, la parte inferior de los cuerpos (10) se moldea o se estira parcialmente para formar una zona (14) cóncava que tiene características geométricas correlacionadas con la geometría de la pinza de agarre;
-
los cuerpos (10) se agarran a lo largo de una zona (12) limitada de su superficie lateral que comprende entre 10,0 y 35,0 mm desde la parte inferior; y
-
la deformación se lleva a cabo a lo largo de una extensa zona (18) de la superficie lateral de cada cuerpo (10) desarrollándose desde la zona adyacente o próxima a la zona (12) sostenida por el medio de agarre o pinza.
2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la zona de agarre mediante pinza de la superficie lateral de los cuerpos (10) desde la parte inferior comprende entre 15,0 y 30,0 mm.
3. El procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la zona de agarre mediante pinza de la superficie lateral de los cuerpos (10) desde la parte inferior comprende entre 16,0 y 25,0 mm.
4. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la extensa deformación (18) de la superficie lateral de los cuerpos (10) se desarrolla desde la zona adyacente a la zona (12) sostenida mediante el medio de agarre o pinza y llega o se aproxima a la zona (16) superior de los mismos cuerpos que va a estrecharse progresivamente.
5. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el moldeo o estiraje (14) parcial de la parte inferior de los cuerpos (10) se lleva a cabo en un borde de la máquina o cerca del mismo.
6. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, en el que el moldeo o estiraje parcial de la parte inferior de los cuerpos (10) se lleva a cabo en el tambor de carga de la máquina.
7. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la zona cóncava de la parte inferior de los cuerpos se estabiliza mediante un medio de estabilización para conseguir una adhesión precisa de los perfiles entre los cuerpos y las pinzas de agarre pertinentes.
8. El procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la zona cóncava de la parte inferior de los cuerpos se estabiliza mediante un vacío de aire.
9. El procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la zona cóncava de la parte inferior de los cuerpos se estabiliza mediante ventosas.
10. El procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la zona cóncava de la parte inferior de los cuerpos se estabiliza mediante pastillas adhesivas.
11. El procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la zona cóncava de la parte inferior de los cuerpos se estabiliza mediante pastillas magnéticas.
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