JP2002193625A - ガラス容器の成形方法および装置 - Google Patents

ガラス容器の成形方法および装置

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JP2002193625A
JP2002193625A JP2001347645A JP2001347645A JP2002193625A JP 2002193625 A JP2002193625 A JP 2002193625A JP 2001347645 A JP2001347645 A JP 2001347645A JP 2001347645 A JP2001347645 A JP 2001347645A JP 2002193625 A JP2002193625 A JP 2002193625A
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driven gear
shaft
driven
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Frank J Difrank
ジェイ ディフランク フランク
D Wayne Leidy
ウェイン レイディー ディー
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Owens Brockway Glass Container Inc
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B9/00Blowing glass; Production of hollow glass articles
    • C03B9/30Details of blowing glass; Use of materials for the moulds
    • C03B9/34Glass-blowing moulds not otherwise provided for
    • C03B9/353Mould holders ; Mould opening and closing mechanisms
    • C03B9/3532Mechanisms for holders of half moulds moving by rotation about a common vertical axis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B9/00Blowing glass; Production of hollow glass articles
    • C03B9/13Blowing glass; Production of hollow glass articles in gob feeder machines
    • C03B9/14Blowing glass; Production of hollow glass articles in gob feeder machines in "blow" machines or in "blow-and-blow" machines
    • C03B9/16Blowing glass; Production of hollow glass articles in gob feeder machines in "blow" machines or in "blow-and-blow" machines in machines with turn-over moulds
    • C03B9/165Details of such machines, e.g. guide funnels, turn-over mechanisms
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B9/00Blowing glass; Production of hollow glass articles
    • C03B9/30Details of blowing glass; Use of materials for the moulds
    • C03B9/40Gearing or controlling mechanisms specially adapted for glass-blowing machines

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、I.S.形のガラス容器成
形機でガラス容器を成形する改善された方法および装置
を提供することにある。 【解決手段】 共通軸線(A)の回りで枢動できるよう
にそれぞれ軸(20、22)に枢着された金型支持アー
ム(12、14)が、これらの支持アーム(12、1
4)によりそれぞれ支持された金型半部(16、18)
が引き離される開位置と、金型半部が結合されて両金型
半部の間に成形キャビティを形成する閉位置との間で平
衡振動するように構成されたガラス容器成形機セクショ
ン(10)。金型支持アームの開閉運動は、駆動ギヤ
(26)を駆動する単一の可逆回転電気サーボモータ
(24)により行われる。サーボモータは、二重巻線、
すなわち、金型支持アームの閉運動の第1部分の間およ
び金型支持アームの開運動の間に、金型支持アームを移
動させる第1高速/低トルク巻線と、閉運動の第2部分
の間に金型支持アームを移動させる第2低速/高トルク
巻線とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、I.S.(個別セ
クション:individual section)形のガラス容器成形機
でガラス容器を製造する技術に関し、より詳しくは、こ
のようなガラス容器成形機の金型支持アームを開閉する
方法および装置の改善に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明の譲受人の前所有者に譲渡された
米国特許第4,427,431号(Mumford等)には、I.S.形
ガラス容器成形機でガラス容器を製造する技術が概略的
に開示されており、この開示は本願に援用する。当業界
で知られているように、I.S.形ガラス容器成形機は
複数(通常は8、10または12)の並置セクションを
有し、ガラス容器は、各機械セクションで2段階成形作
業により成形される。これらの段階のうちの第1段階で
は、しばしばパリソンまたはブランクと呼ばれている容
器のプリフォームが、I.S.機械セクションのブラン
ク成形ステーションの第1金型内でプレス成形または吹
込み成形により成形され、次にブランクは、垂直平面内
での180°反転作業によりI.S.機械セクションの
第2金型に搬送される。この第2金型は、しばしば、吹
込み成形により完成容器を成形するための吹込み成形金
型と呼ばれている。最近のI.S.機械では、一般に、
該I.S.機械の各セクションで多数(2つ、3つまた
は4つの場合もある)の容器が上記2段階方法により同
時に成形される。
【0003】ブランク成形側および吹込み成形側の両側
でのI.S.機械の各セクションの金型は割り型であ
り、各割り型は1対の金型半部で構成されている。各金
型半部は内側成形面を有し、各金型の金型半部は周期的
に振動されて、成形のために互いに接触されおよび接触
離脱される。各金型の半部は、場合によっては、パリソ
ンすなわち容器が形成される成形キャビティを形成すべ
く金型半部が互いに接触されるときに突合せ結合され
る。各機械セクションでの金型半部の一方の半部は第1
金型支持アームにより支持されかつ他方の半部は第2金
型支持アームにより支持されており、第1および第2の
金型支持アームは、当該機械セクションの金型を周期的
に開閉させるべく互いに平衡振動(counteroscillate
d)される。
【0004】例えば米国特許第5,803,945号(Grant)お
よび第5,824,131号(Grant等)から知られているよう
に、閉鎖するのに消費される時間を最短にするにはI.
S.機械の金型支持アームの閉鎖中に異なる速度を使用
しかつ閉運動の初期部分の間に高速/低トルクの初期運
動を使用すること、および閉じられたときの金型半部の
クランプ力を最大にするには閉運動の最終部分に低速/
高トルク運動を使用することが望まれている。しかしな
がら、上記各米国特許第5,803,945号および第5,824,131
号は、各I.S.機械セクションの対向金型支持アーム
を開閉させる1対の駆動モータ(各アームに1つの駆動
モータ)を必要とし、これらの米国特許の教示に従って
作動させるための1対の駆動モータを設けるためには、
このようなモータをI.S.機械セクションにパッケー
ジングするための大きなスペースを必要とする。また、
上記各米国特許第5,803,945号および第5,824,131号の各
駆動モータを多速度作動させるには複雑な電子回路(各
米国特許明細書の図16)を必要とし、これは、これら
の米国特許の教示に基いてI.S.機械の作動に信頼性
の問題を導入すると考えられ、複雑である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、I.S.形のガラス容器成形機でガラス容器を成形
する改善された方法および装置を提供することにある。
より詳しくは、本発明の目的は、各I.S.機械セクシ
ョンの金型半部を開閉させる後述の特徴を有する改善さ
れた方法および装置を提供することにある。更に詳しく
は、本発明の目的は、金型閉鎖サイクルの初期部分の間
に、各I.S.機械セクションの対向する金型支持アー
ムに高速/低トルク運動を付与する一方、金型支持アー
ムの運動の最終部分の間に、金型支持アームに低速/高
トルク運動を付与することができる、後述の特徴を有す
る方法および装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】I.S.機械セクション
の金型支持アームの開閉に付随する上記および他の目的
および問題は、単一の可逆回転サーボモータのみを使用
して、所与のI.S.機械セクションの対向する各金型
支持アームを平衡振動させる構成の本発明により解決さ
れる。本発明の実施に使用されるサーボモータは、1対
のギヤ駆動装置を介して金型支持アームに同時平衡振動
を付与し、また、モータおよび1対のギヤ駆動装置によ
り占拠されるスペースは、サーボモータの形式の如何を
問わず、1対の可逆回転モータを設置するときに占拠さ
れるスペースに比べてかなり小さい。本発明に使用され
るサーボモータには、二重巻線、すなわち金型閉運動の
初期部分の間に、各金型支持アームに高回転/低トルク
を付与するための第1巻線と、金型半部により大きいク
ランプ力が要求される場合、金型閉運動の最終部分の間
に低回転/高トルクを付与する第2巻線とが設けられて
いる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明および本発明の目的の更な
る理解を可能にするため、添付図面、該添付図面の簡単
な説明、本発明の好ましい実施形態についての詳細な説
明、および特許請求の範囲の記載に留意されたい。
【0008】図1には、I.S.機械セクションのブラ
ンク成形側の全体が参照番号10で示されており、I.
S.機械セクション10は、この通常方向において垂直
に延びている共通軸線Aの回りで互いに平衡振動する1
対の金型支持アーム12、14を有している。金型支持
アーム12は1つ以上(図示の例では4つ)の金型半部
16を支持しており、各金型半部は金型支持アーム14
に対面する凹状面を有している。同様に、金型支持アー
ム14も同数の金型半部18を支持しており、各金型半
部は金型支持アーム12に対面する凹状面を有してい
る。金型支持アーム12、14の最内方位置において、
金型半部16、18はこれらの垂直縁部が結合され、こ
れにより金型半部16、18の凹状面が複数の閉キャビ
ティを形成し、該閉キャビティ内で、成形可能な高温ガ
ラス(図1の構成の場合には、後で容器に吹込み成形さ
れる複数の中空パリソン)からガラス製品が成形され
る。図1は、各I.S.機械セクションで4つの容器パ
リソンを同時成形する構成すなわちしばしば「カッド
(quad)」機械と呼ばれている機械構成を示すが、本発
明は、各機械セクションで同時に3つまたは2つの容器
を製造(1つの容器を製造する場合も含む)するのに使
用されるI.S.機械にも適用できることは理解されよ
う。また、金型支持アーム12、14を平衡振動させる
のに使用される装置は、I.S.機械セクション10の
吹込み成形側の金型支持アーム(図示せず)を平衡振動
させることにも適用できることを理解すべきである。
【0009】金型支持アーム12は、振動軸20と一緒
に振動するように、該振動軸20に対してキーその他の
手段で回転しないように固定され、金型支持アーム14
は、振動軸22と一緒に振動するように、該振動軸22
に対してキーその他の手段で回転しないように固定され
る。平衡振動運動は、単一の可逆回転電気サーボモータ
24(図4)から駆動ギヤ26を介して各軸20、22
に同時に伝達される。駆動ギヤ26は被駆動ギヤ28を
直接駆動し、また、中間被駆動ギヤ30を同時に直接駆
動する。中間被駆動ギヤ30は、中間被駆動ギヤ30
と、該中間被駆動ギヤ30により駆動される被駆動ギヤ
34とに対する位置を調節できる調節ブラケット32に
回転可能に取り付けられている。調節ブラケット32の
調節は、駆動ギヤ26と中間被駆動ギヤ30との間のバ
ックラッシおよび駆動ギヤ26と被駆動ギヤ28との間
のバックラッシを最小にする機能を有する。調節ブラケ
ット32は、I.S.機械セクション10に対して調節
可能に取り付けられたブラケット36に対して調節可能
に取り付けられている。ブラケット36の調節により、
サーボモータ24、被駆動ギヤ28、中間被駆動ギヤ3
0および被駆動ギヤ34の位置を、I.S.機械セクシ
ョン10に対して一体に調節できる。
【0010】被駆動ギヤ28は短軸38に対してキーそ
の他の手段により固定され、被駆動ギヤ34は短軸40
に対してキーその他の手段により固定されている。短軸
38はまた、キーその他の手段により中間被駆動ギヤ4
2に固定されており、短軸40もキーその他の手段で中
間被駆動ギヤ44に固定されている。中間被駆動ギヤ4
2は被駆動ギヤ28より直径が小さく、かつ被駆動ギヤ
28より高い位置で短軸38に配置されている。同様
に、中間被駆動ギヤ44は被駆動ギヤ34より直径が小
さく、かつ被駆動ギヤ34より高い位置で短軸40に配
置されている。中間被駆動ギヤ42は、軸22に対して
キーその他の手段により固定されたセクタギヤ46を駆
動するように係合しており、中間被駆動ギヤ44は、軸
20に対してキーその他の手段により固定されたセクタ
ギヤ48を駆動するように係合してしている。かくし
て、サーボモータ24が運動すると、駆動ギヤ26、被
駆動ギヤ28、中間被駆動ギヤ42およびセクタギヤ4
6を介して軸22に同時に伝達され、同様に、サーボモ
ータ24の運動は、駆動ギヤ26、中間被駆動ギヤ3
0、駆動ギヤ34、被駆動ギヤ44およびセクタギヤ4
8を介して軸20に同時に伝達される。
【0011】図4および図6〜図8に示すように、セク
タギヤ46には、ねじ緊締具52によりセクタギヤ46
に取り付けられたセクタギヤ延長部50が設けられてい
る。セクタギヤ延長部50の直立フランジ50aには截
頭円錐状の凹部50bが設けられており、該凹部50b
はピン54の自由端を着脱可能に受け入れている。ピン
54は、その自由端が凹部50b内に受け入れられる位
置(図4および図7)と、その自由端が凹部50b内に
受け入れられない位置(図6および図8)との間で移動
できる。ピン54が図6および図8の位置にあるとき
は、軸22にいかなる回転運動も伝達されないが、ピン
64が図4および図7の位置にあるときは回転運動が軸
22に伝達される。図4および図7の位置と図6および
図8の位置との間のピン54の運動は、空気圧シリンダ
56により付勢される。空気圧シリンダ56は軸22に
対して回転しないように該軸22を包囲しているカラー
60の延長部60aに当接しており、シリンダ56の作
用は、カラー60の延長部60aの反対側に当接してい
るばね58により対抗される。図6および図8に示すピ
ン54の位置では、サーボモータ24によりセクタギヤ
46に伝達されるいかなる回転運動も軸22には伝達さ
れない。このとき、軸22上でのセクタギヤ46の回転
を可能にするための互いに間隔を隔てたベアリング6
2、64が設けられている。特に図示しないが、セクタ
ギヤ48は、セクタギヤ46が軸22に対して係合離脱
可能に固定される構成と同じ構成により、軸20に対し
て係合離脱可能に固定される。
【0012】金型半部16、18をこれらの閉位置およ
び開位置に正確に位置決めするため、各軸20、22
は、サーボモータ24に対して周方向に調節できる。こ
のため、被駆動ギヤ28から短軸38にトルクを伝達す
べく設けられたギヤボックス70により支持された歯6
8の環状組と係合する手動調節可能なウォーム66が設
けられている。同様に、被駆動ギヤ34から短軸40に
トルクを伝達すべく設けられたギヤボックス76により
支持された環状組の歯74と係合する手動調節可能なウ
ォーム72が設けられている。
【0013】金型支持アーム12、14の開閉を最適作
動させるため、サーボモータ24は二重巻線特性を有し
ている。すなわち、第1巻線は、金型支持アーム12、
14の閉運動の初期部分の間および開運動の間に高速/
低トルク運動を金型支持アーム12、14に付与し、第
2巻線は、金型支持アーム12、14の閉運動の最終部
分の間に低速/高トルク運動を金型支持アーム12、1
4に付与することにより閉鎖時の衝撃荷重を最小にし、
かつ閉鎖時に、金型半部16、18により形成される金
型キャビティ内でのパリソンの成形により金型支持アー
ム12、14が押し開けられようとするときに金型支持
アーム12、14に大きいクランプ荷重を付与する。リ
ゾルバ78、80からの信号がモータ制御回路に使用さ
れ、第1巻線と第2巻線との間でのサーボモータ24の
作動を制御する。モータ24に相当するモータは、Moto
r Products International, Inc.(1600 N. Horizon Bl
vd., El Paso, テキサス州)から入手できる。
【0014】以上、本願の出願時に本発明者により考え
られる本発明を実施する上での最良の態様を示しかつ説
明したが、当業者ならば、本発明の範囲から逸脱するこ
となく種々の変更を考えることができ、かつこのような
変更は特許請求の範囲に記載の用語およびその方法均等
物によってのみ定められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態による金型支持装置
の斜視図であり、I.S.形容器成形機のブランク成形
側が破断して示され、機械の他の要素は破線で示されて
いる。
【図2】図1の2−2線に沿う断面図である。
【図3】図1および図2の装置の一部を破断して示す部
分斜視図である。
【図4】図1〜図3の装置の一部を示す一部を破断した
部分側面図である。
【図5】図4の5−5線に沿う断面図である。
【図6】図1〜図5の装置の一部を示す平面図である。
【図7】図6の作動サイクルとは異なる位置にある図6
の装置を示す図6と同様な図面である。
【図8】図7の8−8線に沿う断面図である。
【符号の説明】
10 I.S.機械セクション 12、14 金型支持アーム 16、18 金型半部 20、22 振動軸 24 可逆回転サーボモータ 26 駆動ギヤ 28、34 被駆動ギヤ 32 調節ブラケット 46、48 セクタギヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディー ウェイン レイディー アメリカ合衆国 オハイオ州 43551 ペ リーズバーグ パーリアメント プレイス 9921 Fターム(参考) 3J009 DA07 DA11 EA05 EA11 EA21 EA32 EA44 ED03 FA30

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに近付く方向および離れる方向に平
    衡振動運動できるように一軸線の回りで枢動される第1
    および第2金型支持アームを有し、両金型支持アーム
    は、これらの各々により支持された金型半部を、他方の
    金型支持アームにより支持された金型半部に対して閉位
    置および開位置に移動させ、 単一の可逆回転電気モータと、 前記各金型支持アームに平衡振動運動を付与すべく、前
    記電気モータから各金型支持アームに運動を伝達するギ
    ヤ手段とを更に有することを特徴とするガラス製品成形
    機。
  2. 【請求項2】 前記ギヤ手段は、 前記電気モータにより駆動される駆動ギヤと、 前記第1および第2金型支持アームの一方に振動運動を
    付与するための、前記駆動ギヤにより直接駆動される第
    1被駆動ギヤ手段と、 前記駆動ギヤにより駆動される中間被駆動ギヤと、 前記第1および第2金型支持アームの他方に振動運動を
    付与するための、前記中間被駆動ギヤ手段により直接駆
    動される第2被駆動ギヤ手段とを有し、該第2被駆動ギ
    ヤ手段により付与される振動運動は、第1被駆動ギヤ手
    段により付与される振動運動に対して平衡していること
    を特徴とする請求項1記載のガラス製品成形機。
  3. 【請求項3】 前記駆動ギヤと、中間被駆動ギヤと、前
    記第1および第2被駆動ギヤ手段の他方の被駆動ギヤ手
    段との間のバックラッシを最小にするため、前記駆動ギ
    ヤと、前記第1被駆動ギヤ手段および第2被駆動ギヤ手
    段の前記他方の被駆動ギヤ手段とに対して前記中間被駆
    動ギヤを調節可能に取り付けるための調節可能な第1取
    付け手段を更に有することを特徴とする請求項2記載の
    ガラス製品成形機。
  4. 【請求項4】 前記駆動ギヤと、前記第1および第2被
    駆動ギヤ手段の前記一方の被駆動ギヤ手段との間のバッ
    クラッシを最小にするため、前記第1および第2被駆動
    ギヤ手段の前記一方の被駆動ギヤ手段に対して、前記駆
    動ギヤの位置を調節すべく機能する調節可能な第2取付
    け手段を更に有することを特徴とする請求項3記載のガ
    ラス製品成形機。
  5. 【請求項5】 前記第1金型支持アームは第1軸を有
    し、該第1軸には第1セクタギヤが係合離脱可能に固定
    され、前記第2金型支持アームは第2軸を有し、該第2
    軸には第2セクタギヤが係合離脱可能に固定され、 前記第1被駆動ギヤ手段は、第1被駆動ギヤと、該第1
    被駆動ギヤと同心状に整合しかつ第1被駆動ギヤから間
    隔を隔てて配置された第1セクタギヤ駆動ギヤとを有
    し、前記第1軸は前記第1セクタギヤ駆動ギヤの軸線か
    ら間隔を隔てた軸線を有し、前記第1セクタギヤ駆動ギ
    ヤは前記第1セクタギヤを駆動するように係合してお
    り、 前記第2被駆動ギヤ手段は、第2被駆動ギヤと、該第2
    被駆動ギヤと同心状に整合しかつ第2被駆動ギヤから間
    隔を隔てて配置された第2セクタギヤ駆動ギヤとを有
    し、前記第2軸は前記第2被駆動ギヤの軸線から間隔を
    隔てた軸線を有し、前記第2セクタギヤ駆動ギヤは前記
    第2セクタギヤを駆動するように係合していることを特
    徴とする請求項4記載のガラス製品成形機。
  6. 【請求項6】 前記第1セクタギヤ駆動ギヤを前記第1
    被駆動ギヤと一緒に回転させるための、前記第1被駆動
    ギヤと第1セクタギヤ駆動ギヤとの間に配置された第1
    駆動手段と、 前記第2セクタギヤ駆動ギヤを前記第2被駆動ギヤと一
    緒に回転させるための、前記第2被駆動ギヤと第2セク
    タギヤ駆動ギヤとの間に配置された第2駆動手段とを更
    に有することを特徴とする請求項5記載のガラス製品成
    形機。
  7. 【請求項7】 前記第1セクタギヤを前記第1軸に対し
    て解放可能に固定する解放可能な第1固定手段と、 前記第2セクタギヤを前記第2軸に対して解放可能に固
    定する解放可能な第2固定手段とを更に有することを特
    徴とする請求項6記載のガラス製品成形機。
  8. 【請求項8】 前記解放可能な第1固定手段は第1セク
    タギヤに固定された第1セクタギヤ延長部を有し、該第
    1セクタギヤ延長部は第1軸の軸線に対して垂直に延び
    た軸線をもつ開口を備え、前記第1セクタギヤ延長部の
    前記開口と選択的に係合するように前記第1軸により支
    持された後退可能な第1ピン手段と、該第1ピン手段を
    前記第1セクタギヤ延長部の開口と選択的に係合させる
    第1ピン付勢手段とを更に有し、 前記解放可能な第2固定手段は第2セクタギヤに固定さ
    れた第2セクタギヤ延長部を有し、該第2セクタギヤ延
    長部は第2軸の軸線に対して垂直に延びた軸線をもつ開
    口を備え、前記第2セクタギヤ延長部の前記開口と選択
    的に係合するように前記第2軸により支持された後退可
    能な第2ピン手段と、該第2ピン手段を前記第2セクタ
    ギヤ延長部の開口と選択的に係合させる第2ピン付勢手
    段とを更に有することを特徴とする請求項7記載のガラ
    ス製品成形機。
  9. 【請求項9】 前記第1被駆動ギヤの周方向位置に対す
    る前記第1軸の周方向位置を調節する第1周方向位置調
    節手段と、 前記第2被駆動ギヤの周方向位置に対する前記第2軸の
    周方向位置を調節する第2周方向位置調節手段とを更に
    有することを特徴とする請求項7記載のガラス製品成形
    機。
  10. 【請求項10】 前記第1周方向位置調節手段は手動調
    節可能な第1ウォームと、該第1ウォームと係合してい
    る第1位置調節ギヤとを有し、該第1位置調節ギヤは前
    記第1被駆動ギヤ手段と同心状に整合しており、 前記第2周方向位置調節手段は手動調節可能な第2ウォ
    ームと、該第2ウォームと係合している第2位置調節ギ
    ヤとを有し、該第2位置調節ギヤは前記第2被駆動ギヤ
    手段と同心状に整合していることを特徴とする請求項9
    記載のガラス製品成形機。
  11. 【請求項11】 前記可逆回転電気モータは二重巻線手
    段を備えたサーボモータからなり、前記二重巻線手段
    は、互いに近づく方向の運動の第1部分の間および互い
    に離れる方向の運動の間に第1および第2金型支持アー
    ムを移動させる高速/低トルクの第1巻線と、互いに近
    づく方向の運動の第2部分の間に第1および第2金型支
    持アームを移動させる低速/高トルクの第2巻線とから
    なることを特徴とする請求項1記載のガラス製品成形
    機。
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