FR2546130A1 - THERMOPLASTIC CONTAINER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN RECIPIENT EN MATIERE THERMOPLASTIQUE, DONT LA PARTIE INFERIEUREB, EN TRONC DE CONE, PRESENTE UNE FAIBLE CONICITE QUELCONQUE ET LA PARTIE SUPERIEUREA UN REBORD D'EMPILAGE 10A, DE SECTION CONSTANTE SUR PRESQUE TOUTE SA HAUTEUR. LA PARTIE SUPERIEUREC DU REBORD 10A ET LA ZONE DE TRANSITION B AVEC LA PARTIE CONIQUEB DE L'ENVELOPPE10 PRESENTENT UN RETRECISSEMENT, CONFERANT AINSI UNE BONNE STABILITE AU REBORD ET FORMANT UNE BUTEE POUR L'EMPILAGE DE PLUSIEURS RECIPIENTS. DANS LE PROCEDE UTILISE DE PREFERENCE POUR LA FABRICATION D'UN TEL RECIPIENT, LA FORME EXTERNE DE CE DERNIER EST OBTENUE PAR LE RETRAIT DANS UN FOUR D'UNE FEUILLE PLASTIQUE ETIREE, PLACEE SUR UN NOYAU DEFINISSANT LA FORME DU CONTENEUR. CE PROCEDE PERMET D'OBTENIR PRESQUE TOUTES LES FORMES POSSIBLES DE RECIPIENTS. LE FOND20 PEUT ETRE, SOIT INTEGRE AU PROCESSUS DE RETRAIT, SOIT COLLE OU SOUDE ULTERIEUREMENT A L'ENVELOPPE10 A L'AIDE DE METHODES CONVENTIONNELLES. CE PROCEDE EST AUTOMATISE FACILEMENT A L'AIDE DES TRADITIONNELS DISPOSITIFS DE COMMANDE ET DE MANUTENTION.THE INVENTION CONCERNS A CONTAINER IN THERMOPLASTIC MATERIAL, OF WHICH THE LOWER PARTB, IN THE TRUNK OF A CONE, HAS ANY LOW TAPERING AND THE UPPER PART HAS A STACKING RIM 10A, OF CONSTANT SECTION OVER ALMOST ITS HEIGHT. THE UPPER PARTEC OF THE EDGE 10A AND THE TRANSITION ZONE B WITH THE CONICAL PART B OF THE ENCLOSURE 10 SHOW A SHRINKAGE, THUS CONFIRMING GOOD STABILITY ON THE EDGE AND FORMING A STOP FOR THE STACKING OF SEVERAL CONTAINERS. IN THE PROCESS PREFERREDLY USED FOR THE MANUFACTURE OF SUCH A CONTAINER, THE EXTERNAL SHAPE OF THE LATTER IS OBTAINED BY THE REMOVAL IN AN OVEN OF A STRETCHED PLASTIC SHEET, PLACED ON A CORE DEFINING THE SHAPE OF THE CONTAINER. THIS PROCESS ALLOWS ALMOST ALL POSSIBLE SHAPES OF CONTAINERS TO BE OBTAINED. THE BOTTOM20 CAN BE EITHER INTEGRATED IN THE REMOVAL PROCESS, OR GLUED OR WELDED SUBSEQUENTLY TO THE ENVELOPE10 USING CONVENTIONAL METHODS. THIS PROCESS IS EASILY AUTOMATED USING TRADITIONAL CONTROL AND HANDLING DEVICES.
Description
Récipient en thermoplaste et procédé utilisé pour sa fa-Thermoplastic container and method used for its manufacture
brication. La présente invention concerne un récipient en matière thermoplastique muni d'un fond; ce type de conteneur est souvent utilisé dans l'industrie des emballages, lorsqu'il faut que le produit soit visible et son conditionnement hygiénique Le problème posé par ces récipients réside dans le fait qu'ils doivent être généralement expédiés par le constructeur à l'usine d'empaquetage ou au fabricant de leur contenu et qu'ils sont relativement encombrants à l'expédition % nufacturing. The present invention relates to a thermoplastic container with a bottom; this type of container is often used in the packaging industry, when the product must be visible and its hygienic packaging The problem posed by these containers lies in the fact that they must generally be shipped by the manufacturer to the manufacturer. packaging plant or manufacturer of their contents and that they are relatively bulky to shipping%
Les procédés déjà connus consistent à donner à ces réci- The methods already known consist in giving to these recipes
pients la forme d'un tronc de cône qui permet de les empi- the shape of a truncated cone which allows them to
ler. Dans l'une des méthodes de fabrication de ce type, la paroi est réalisée à partir d'un flan découpé dans une feuille plastique, puis assemblé sur ses deux bords opposés par l. In one of the methods of manufacture of this type, the wall is made from a blank cut out of a plastic sheet, then assembled on its two opposite edges by
recouvrement, collage ou soudage Un fond adéquat est en- covering, gluing or welding A suitable background is
suite fabriqué, avec un bord circulaire replié à angle droit Ce fond est alors placé sur l'enveloppe du récipient manufactured suite, with a circular edge bent at right angles This bottom is then placed on the envelope of the container
et son rebord collé ou soudé à la partie qu'il recouvre. and its edge glued or welded to the part it covers.
Ce procédé ne permet toutefois pas de donner une configu- This process, however, does not allow for a configu-
ration spéciale au récipient, telle que bourrelets dans la special ration to the container, such as beads in the
paroi formant le rebord de la pile ou autres. wall forming the rim of the pile or others.
La fabrication de récipients superposables par la configu- The manufacture of stackable containers by the configu-
ration en tronc de cône d'une paroi de la boite nécessi- truncated cone of a wall of the box
te une dimension définie des flans, dont les chutes sont a defined dimension of the blanks, whose falls are
alors inévitables.then inevitable.
Une autre méthode largement employée réside dans le for- Another widely used method is the
mage à chaud (emboutissage) de tout le conteneur; si ce procédé permet de fabriquer les boites dons une certaine gamme de dimensions, il faut toutefois y apporter quelques réserves,dues essentiellement au rapport de la hauteur sur le diamètre et/ou largeur du récipient Suivant la nature du plastique en feuille utilisé, la fabrication des conteneurs plats ne pose généralement aucun problème; pour les boites creuses cependant, il en résulte de fortes variations d'épaisseur de paroi qui limitent la résistance du récipient La réalisation de boîtes superposables en forme de cône tronqué nécessite une inclinaison latérale de l'enveloppe de 5 % minimum, parfaitement visible à l'oeil nu et non souhaitable dans tous les cas Avec la méthode d'emboutissage, l'impression du récipient est relativement coûteuse, puisqu'elle doit être faite sur le conteneur fini; par ailleurs, l'emploi de PVC dur pour la fabrication hot mage (stamping) of the whole container; if this process makes it possible to manufacture the boxes from a certain range of dimensions, it is necessary however to make some reservations, due essentially to the ratio of the height to the diameter and / or width of the container Depending on the nature of the sheet plastic used, the manufacture flat containers generally pose no problem; for hollow boxes, however, this results in large variations in wall thickness which limit the strength of the container. The production of truncated cone-shaped stackable boxes requires a lateral inclination of the envelope of at least 5%, which is perfectly visible at the bottom of the box. In all cases, the naked eye is undesirable. With the embossing method, the printing of the container is relatively expensive, since it must be made on the finished container; in addition, the use of hard PVC for manufacturing
des emballages transparents est parfois lié à une colora- transparent packaging is sometimes linked to a color-
tion de la feuille plastique, qui rend le récipient inuti- of the plastic sheet, which makes the container useless
lisable pour l'objectif fixé.readable for the purpose set.
L'invention vise à créer un récipient superposable de ce The object of the invention is to create a stackable container of this
type en matière thermoplastique, de manière à ce que plu- type of thermoplastic material, so that
sieurs boites puissent être parfaitement empilées les unes some boxes can be perfectly stacked
sur les autres, sans se coincer, réduisant ainsi l'encom- on the others, without getting stuck, thus reducing the
brement à l'expédition, et à ce que la fabrication du réci- shipping, and that the manufacture of the
pient soit simplifiée, le rapport de son diamètre sur sa pient be simplified, the ratio of its diameter on its
hauteur, notamment, pouvant être quelconque. height, including, may be any.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la paroi du récipient se compose d'un flan assemblé sur ses According to an essential characteristic of the invention, the wall of the container consists of a blank assembled on its
deux bords opposés, sa section est essentiellement cons- two opposite edges, its section is essentially
tante dans la partie supérieure formant un bord d'empi- aunt in the upper part forming an edge of empi-
lage, décroit en tronc de cône dans la partie comprise en- age, decreases in a truncated cone in the part
tre ce rebord et le fond et présente une diminution plus forte par rapport à ce dernier dans la zone immédiatement sous-jacente au rebord précité, la section de ce même re- bord étant réduite à sa partie supérieure, en diminuant this rim and the bottom and has a greater decrease with respect to the latter in the area immediately below the aforementioned rim, the section of the same edge being reduced to its upper part, decreasing
notamment en forme de cône tronqué. especially in the form of truncated cone.
L'avantage présenté par la fabrication du récipient à par- The advantage presented by the manufacture of the container
tir d'un flan rectangulaire, collé ou soudé sur ses bords latéraux opposés, réside dans le fait que les parois en tronc de cône peuvent être réalisées avec une inclinaison firing a rectangular blank, glued or welded on its opposite side edges, lies in the fact that the truncated cone walls can be made with an inclination
minime, voire même invisible à l'oeil nu, tout en per- minimal, or even invisible to the naked eye, while allowing
mettant un empilage des conteneurs.putting a stack of containers.
La réduction plus forte, par rapport au fond du récipient, The stronger reduction, compared to the bottom of the container,
de la section immédiatement inférieure au rebord d'empi- of the section immediately below the edge of empi
lage constitue un étranglement relativement important, is a relatively large choke,
qui forme pratiquement une "butée" pour le rebord supé- practically a "stop" for the upper rim
rieur du conteneur sous-jacent dans la pile - the underlying container in the stack -
La diminution de la section dans la partie supérieure du rebord d'empilage forme également un rétrécissement qui sert de "butée", lorsque plusieurs récipients sont super posés, et facilite la pose du couvercle, qui est "guidé" The reduction of the section in the upper part of the stacking flange also forms a narrowing which serves as "stop", when several containers are super laid, and facilitates the installation of the lid, which is "guided"
par le chanfrein ainsi formé.by the chamfer thus formed.
D'après le procédé de fabrication conforme à l'invention, une ébauche de l'enveloppe est constituée à partir d'une According to the manufacturing method according to the invention, a blank of the envelope is formed from a
feuille plastique étirée, puis cette ébauche, placée par- plastic sheet stretched, then this blank, placed
tiellement du moins sur un noyau qui donne à l'enveloppe sa forme définitive, est chauffée dans la plage de retrait du plastique étiré jusqu'à ce qu'elle épouse, en partie du moins, la forme du noyau; l'enveloppe ainsi formée est at least on a core which gives the envelope its final shape, is heated in the shrinkage range of the drawn plastic until it marries, in part at least, the shape of the core; the envelope thus formed is
alors retirée de ce dernier.then removed from it.
L'idée fondamentale du procédé conforme à l'invention rési- The basic idea of the process according to the invention resides
de dans l'emploidela méthode de retrait déjà connue pour la fabrication des emballages (publication allemande l 479 in the use of the method of withdrawal already known for the manufacture of packaging (German publication l 479
805) Cette méthode est largement utilisée dans les emballa- 805) This method is widely used in packaging
ges les plus divers, mais de telle manière que le produit est directement enveloppé par la feuille plastique rétrac- tée Elle n'a pas encore été employée pour la fabrication de récipients en thermoplaste, indépendamment de la forme the most diverse, but in such a way that the product is directly wrapped by the shrunk plastic sheet. It has not yet been used for the manufacture of thermoplastic containers, irrespective of their shape.
concrète de leur contenu.concrete of their content.
Les avantages du procédé conforme à l'invention résident dans le fait qu'il est possible de réaliser des récipients The advantages of the process according to the invention lie in the fact that it is possible to produce containers
d'une conicité quelconque, minime de préférence, des struc- of any conicity, preferably minimal, structural
tures spatiales, telles que rebords d'empilage, pouvant spatial forms, such as stacking edges,
être formées sans difficulté.to be trained without difficulty.
Le cas échéant, il est également possible d'intégrer le fond du conteneur au processus de retrait, la paroi et le fond If necessary, it is also possible to integrate the bottom of the container to the withdrawal process, the wall and the bottom
étant ainsi fabriqués en une seule opération. thus being manufactured in a single operation.
D'autres variantes de ce procédé sont données dans lessous-re- Other variants of this process are given in the
vendications. Un exemple de récipient conforme à l'invention et de la méthode utilisée pour sa fabrication est explicité par les dessins annexés, qui représentent: Figure 1: une coupe transversale du récipient, Figure 2: une vue latérale de deux récipients superposés, Figure 3: un dispositif permettant de fabriquer le récipient représenté sur la figure 1, Figure 4: l'enveloppe finie entourant le noyau, à la fin-du claims. An example of a container according to the invention and the method used for its manufacture is explained by the accompanying drawings, which represent: FIG. 1: a cross-section of the container, FIG. 2: a side view of two superposed containers, FIG. a device for manufacturing the container shown in Figure 1, Figure 4: the finished envelope surrounding the core at the end of the
procédé conforme à l'invention.process according to the invention.
Le récipient se compose d'une enveloppe 10 et d'un fond 20 The container consists of an envelope 10 and a bottom 20
(ainsi que d'un couvercle non représenté sur le dessin). (as well as a lid not shown in the drawing).
Dans cet exemple de construction d'une boite circulaire, l'enveloppe 10 se compose d'un flan rectangulaire enroulé, collé ou soudé sur ses rebords latéraux opposés et dont les sections représentées sur les figures sont obtenues par le retrait, décrit ci-dessous, sur un noyau Il est notamment possible de distinguer trois parties: Une partie supérieure A qui sert de rebord 1 ia pour la pile In this example of construction of a circular box, the envelope 10 consists of a rectangular blank wound, glued or welded on its opposite side edges and whose sections shown in the figures are obtained by the withdrawal, described below. , on a core It is possible in particular to distinguish three parts: An upper part A which serves as a rim 1 ia for the battery
et dont la section est essentiellement constante, une par- and whose section is essentially constant, a
tie supérieure C, formée par le rétrécissement vers le haut upper tie C, formed by the narrowing upwards
de la partie A, une partie inférieure B qui occupe prati- part A, a lower part B which occupies practically
quement la totalité de la paroi et présente une forme en the entire wall and has a shape in
tronc de cône; cette forme permet d'emboîter deux réci- truncated cone; this form makes it possible to fit two reci-
pients 1 et 2 (figure 2), jusqu'à ce que leurs rebords re- 1 and 2 (Figure 2), until their edges
posent l'un sur l'autre.pose one on the other.
A cet effet, la boite présente à son point de jonction avec le rebord 10 a une réduction de section relativement forte, cette réduction étant constante sur la partie restante B, For this purpose, the box has at its junction point with the flange 10 has a reduction of relatively strong section, this reduction being constant on the remaining part B,
par rapport à la hauteur x du récipient. relative to the height x of the container.
L'emboîtement des récipients ainsi conformés est illustré par la figure 2, qui fait apparaître les chevauchements The nesting of the thus shaped containers is illustrated in FIG. 2, which shows the overlaps
, 70 correspondant aux endroits o l'enveloppe brute cy- , 70 corresponding to the places where the gross
lindrique est assemblée par recouvrement et soudage et/ou lindrique is assembled by covering and welding and / or
collage du flan rectangulaire.collage of the rectangular blank.
A sa partie inférieure, l'enveloppe 10 présente un bourre- At its lower part, the envelope 10 has a flap
let 10 b orienté vers l'intérieur, dans lequel est inséré let 10b facing inwards, in which is inserted
le fond 20 du récipient -the bottom 20 of the container -
Le fond 20 présente les traditionnelles cavités 22 et/ou The bottom 20 presents the traditional cavities 22 and / or
rainures annulaires 21 assurant sa stabilisation. annular grooves 21 ensuring its stabilization.
Le récipient conforme à l'invention est fabriqué comme suit (figures 3 et 4): The container according to the invention is manufactured as follows (FIGS. 3 and 4):
Une ébauche 11 de l'enveloppe ultérieure est d'abord réa- A draft 11 of the subsequent envelope is first
lisée, des sections rectangulaires étant découpées dans une feuille plastique, éventuellement imprimées, puis rectangular sections being cut from a plastic sheet, possibly printed, then
collées ou soudées pour former un cylindre. glued or welded to form a cylinder.
Cette ébauche 11 est placée sur un noyau 13 définissant la forme future de l'enveloppe 10; pour plus de clarté, la conicité du noyau 13 est relativement importante sur This blank 11 is placed on a core 13 defining the future shape of the envelope 10; for clarity, the taper of the core 13 is relatively important on
la figure 3.Figure 3.
Le noyau 13 et l'ébauche 11 sont alors introduits dans un four 40 ouvert The core 13 and the blank 11 are then introduced into an open oven 40
vers l'extrémité du noyau et présentant une section libre légèrement su- towards the end of the nucleus and having a slightly
périeure à la section maximale de celui-ci, qui comporte des élements de chauffage 41 représentés par des buses à air chaud puis le processus de retrait de la feuille étirée s'établit, à partir de l'extrémité inférieure du récipient A la fin de l'opération, l'enveloppe 10 épouse totalement la forme du noyau 13, la partie en saillie 21 de l'ébauche Il formant le greater than the maximum section thereof, which includes heating elements 41 represented by hot air nozzles, and then the withdrawal process of the stretched sheet is established from the lower end of the container at the end of the operation, the casing 10 fully matches the shape of the core 13, the projecting portion 21 of the blank II forming the
bourrelet l Cb du conteneur 10 fini. bead l Cb of the finished container 10.
L'enveloppe 10 finie est alors enlevée du noyau 13 Lors- The finished envelope 10 is then removed from the core 13.
que la partie C du rebord I Oa présente une forte conicité, il est opportun de concevoir le noyau 13 en deux parties, une fente 13 a se formant entre les moitiés du noyau scindé; pour retirer l'enveloppe 10, ces deux parties sont that the portion C of the flange I Oa has a strong conicity, it is appropriate to design the core 13 in two parts, a slot 13a being formed between the halves of the split core; to remove the envelope 10, these two parts are
resserrées et la fente fermée, le diamètre des moitiés re- tightened and the slot closed, the diameter of the halves
groupées ne devant par être supérieur au diamètre minimal de la partie C du rebord 10 a, c'est-à-dire au diamètre grouped not to be greater than the minimum diameter of the part C of the flange 10a, that is to say to the diameter
d'ouverture du récipient.opening of the container.
Après le retrait du récipient, un fond 20 est introduit par le haut, jusqu'à ce qu'il repose sur le bourrelet l Ob circulaire; il y est alors collé ou soudé à l'aide d'un procédé connu (par électrodes sonores (ultrasons) ou After removal of the container, a bottom 20 is introduced from above, until it rests on the circular bead Ob; it is then glued or welded using a known method (by sound electrodes (ultrasound) or
électrodes (HF)).electrodes (HF)).
Ce procédé de fabrication, d'un principe simple, peut pré- This manufacturing process, of a simple principle, can
senter des variantes quelconques et être automatisé à l'ai- any variants and be automated to
de de systèmes élémentaires; la mise en place de l'ébauche, l'introduction dans le four 40, le retrait de l'enveloppe, la pose et le collage et/ou soudage du fond peuvent être elementary systems; the introduction of the blank, the introduction into the oven 40, the removal of the envelope, the laying and the bonding and / or welding of the bottom may be
assurés suivant la technologie traditionnelle, la manuten- ensured by traditional technology, the manuten-
tion des éléments du récipient pouvant être essentiellement of the container elements which may be essentially
réalisée par des organes pneumatiques. performed by pneumatic organs.
Une variante parfaitement possible de l'exemple décrit consiste à intégrer le fond 20 au processus de retrait de A perfectly possible variant of the example described is to integrate the bottom 20 in the process of removing the
l'ébauche 11, le fond présentant alors un diamètre légère- the blank 11, the bottom then having a slight diameter-
ment supérieur à la face frontale du noyau 13: avec le re- higher than the front face of core 13: with the re-
trait de l'ébauche, une moulure se forme autour du fond outline of the blank, a molding forms around the bottom
du récipient, qu'elle maintient par emboîtement Les opé- of the container, which it maintains by interlocking
rations supplémentaires, telles que collage ou soudage du additional rations, such as gluing or welding
fond dans l'enveloppe, sont donc superflues. bottom in the envelope, are therefore superfluous.
Ce procédé est notamment possible, lorsque le matériau du fond 20 est différent de celui de l'ébauche 11, de sorte que le fond 20 n'est pas affecte par le processus de retrait This method is possible in particular when the bottom material 20 is different from that of the blank 11, so that the bottom 20 is not affected by the withdrawal process.
dans le four 40.in the oven 40.
Dans ce cas, le fond du récipient peut être en carton ou avoir une plage In this case, the bottom of the container may be cardboard or have a beach
de retrait supérieure à celle de la feuille plastique de l'enveloppe 10. shrinkage greater than that of the plastic sheet of the envelope 10.
Le fond peut ne pas être étiré Sa température de fusion doit être supé- Bottom may not be stretched Its melting temperature must be higher than
rieure à la temrpérature du four.above the oven temperature.
Pour des formes spéciales de l'enveloppe 10, il peut être avantageux, afin d'obtenir une régularité particulière de cette dernière, de porter le noyau 13 à une température d'équilibre inférieure à la plage de retrait du matériau plastique; pour une conicité relativement forte de cette même enveloppe 10, il est notamment possible de créer un vide partiel entre le noyau 13 et l'ébauche il 'pendant le processus de chauffage, ce qui permet à cette dernière de For special shapes of the envelope 10, it may be advantageous, in order to obtain a particular regularity of the latter, to bring the core 13 to a temperature of equilibrium lower than the shrinkage range of the plastic material; for a relatively strong conicity of the same envelope 10, it is possible in particular to create a partial vacuum between the core 13 and the blank 11 'during the heating process, which allows the latter to
mieux épouser la forme du noyau 13. better fit the shape of the core 13.
Pour automatiser le processus de fabrication du récipient conforme à l'invention, il est possible de concevoir le four 40 sous la forme d'un tunnel de retrait, traversé par To automate the manufacturing process of the container according to the invention, it is possible to design the oven 40 in the form of a withdrawal tunnel, crossed by
le noyau 13 enveloppé de l'ébauche 11. the core 13 enveloped in the blank 11.
Les avantages présentés par ce récipient peuvent être ré- The advantages presented by this container can be
sumés comme suit: Il est entièrement composé (conteneur et couvercle) d'un matériau homogène, sans adjuvant; la forme cylindrique de la partie supérieure assure une adaptation parfaite du summed up as follows: It is entirely composed (container and lid) of a homogeneous material, without adjuvant; the cylindrical shape of the upper part ensures a perfect adaptation of the
couvercle, donc une fermeture étanche aux influences ex- cover, therefore a tight closure with ex-
ternes, odeurs notamment.dull, odors in particular.
Le processus de retrait garantissant une épaisseur réguliè- The withdrawal process ensures a regular thickness
re de l'enveloppe sur toute sa surface, il en résulte une envelope on its entire surface, this results in a
résistance élevée à l'écrasement, puisque les points fai- resistance to crushing, since the points
bles dus à d'éventuels amincissements du matériau sont exclus. due to possible thinning of the material are excluded.
La possibilité d'empilage réduit pratiquement de neuf di- The possibility of stacking reduces almost nine
xièmes le volume de stockage et de transport requis L'au- the storage and transport volume required.
tomatisation des processus d'empilage/déchargement des ré- tomatisation of the processes of stacking / unloading
cipients correspond à une augmentation considérable des containers corresponds to a considerable increase in
opérations d'empaquetage Le procédé conforme à l'inven- packaging operations The process according to the invention
tion permet une fabrication rentable des conteneurs volu- allows for the cost-effective manufacture of
mineux, que le processus d'emboutissage précédemment décrit that the stamping process previously described
ne permettrait plus de produire à un coût raisonnable. would no longer produce at a reasonable cost.
Les chutes étant inexistantes dans le processus de fabri- Falls are non-existent in the manufacturing process.
cation du récipient, la consommation de matériau est mini- cation of the container, the material consumption is minimal.
misée. Le conteneur conforme à l'invention répond entièrement aux réglementations légales; bet. The container according to the invention fully meets the legal regulations;
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