JP2004203457A - Gas filling machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被包装物を包装袋に収納した状態で内部に不活性ガス等を充填し、包装袋の開口部を封止するガス充填機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、食品等の被包装物を樹脂フィルム製などの包装袋内に収納した状態で不活性ガス等を充填し、包装袋の開口部を封止する真空包装機は、例えば、特開2002−19723号公報(特許文献1)に開示されている。
【0003】
この特許文献1に記載の発明は、チャンバ内にセットされた包装袋の開口部から不活性ガスを充填するとともに、上記開口部を上封止部材と下封止部材とで圧接して封止する機構と、チャンバ内を減圧する真空ポンプとを備えている。
【0004】
真空包装機は食品等を収納した包装袋の周り全体を減圧してから包装袋内に不活性ガス等を充填して封止するが、このような真空包装機とは別に、包装袋の周りを減圧することなく不活性ガスを充填してから袋の開口部を封止するガス充填機もある。例えば、図6に示すように、食品等の被包装物50を収納した包装袋51の開口部内にガスノズル52を挿入して袋の開口部近傍をゴム53で押さえ、ガスノズル52から包装袋51内を脱気した後にガスノズル52から包装袋51内に不活性ガスを充填し、この状態で包装袋51の開口部をヒータ線54を備えた上下の封止ブロック55、56で圧接して熱溶着することにより封止している。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−19723号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のガス充填機では、包装袋51内にガスノズル52からガス充填を行う際には、ガスノズル52を挿入したの袋の開口部近傍を上下のゴム53で押さえているので、包装袋51のずれを防止することができる。しかし、ガス充填した包装袋51を上下の封止ブロック55、56で圧接して熱溶着しようとする際に、包装袋51内に充満したガスの膨張力が図7の矢印に示すように、包装袋を構成しているフィルムを引っ張る引っ張り力として作用し、これにより上下封止ブロック55、56に挟まれてヒータ線54の熱で柔らかくなった部分を引っ張ってしまい、袋のシートが薄くなり過ぎて熱溶着が首尾良く行えない場合(例えば、熱溶着部分が破れたり溶着不良)があるという不具合が生じていた。そして、この様な不具合は、ガス充填機に限らず前記真空包装機においても発生することがあった。
【0007】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガス充填した包装袋の封止時における包装袋の部分的な伸びを防止して、封止不良を防止できるガス充填機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1に記載のものは、包装領域にセットされた包装袋の開口部を上下の封止ブロックで圧接して熱溶着する封止機構部と、上記包装袋内にガスを充填するガスノズルとを備え、被包装物を包装袋に収納した状態で該包装袋内にガスを充填し、包装袋の開口部を熱溶着により封止するガス充填機において、
封止ブロックの圧接面に、包装袋の封止部よりも収納部側に位置する非加熱部分を押圧して挟持する押圧挟持部を設け、包装袋体の非加熱部分を上記押圧挟持部により挟持しながら熱溶着することを特徴とするガス充填機である。
【0009】
請求項2に記載のものは、前記押圧挟持部が、上下の封止ブロックの相対向する圧接面のいずれか一面において、ヒーター線よりも包装袋の収納部側に形成された突起部により構成されていることを特徴とする請求項1に記載のガス充填機である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明のガス充填機の全体外観を示す斜視図である。また図2はガス充填機の正面図、図3はその側面図である。さらに図4は、本発明のガス充填機の内部構造を示す主要部の模式図である。そして図5は、本発明のガス充填機における封止機構部の一例を示す要部拡大図である。
【0011】
これらの図面に示すように、本実施形態のガス充填機1は、筐体2の上部に、載置トレイ29を筐体2の後方に向かって下り傾斜させた状態で設けるとともに、筐体2の後半寄りの両側に配置した支軸9を中心として開閉可能なカバー状のヒーターアーム3を設け、該ヒーターアーム3が被さって区画される包装領域4内の筐体前面寄りにはガスノズル5を筐体2の後方に向けて設けるとともに、ガスノズル5の先端近傍に、包装袋21の開口部を封止する封止機構部6を設け、筐体2内には真空ポンプ19,制御装置(図示せず)などを設け、ヒーターアーム3の自由端側に位置する筐体2の前面に操作パネル7を設けてある。
【0012】
包装領域4は、矩形皿状の基台プレート8と、この基台プレート8の上面を覆うように開閉するヒーターアーム3とによって囲まれる。そして、ヒーターアーム3は、基端に設けた支軸9により基台プレート8に対して回動(開閉)自在に支持され、筐体2の側面に設けたロック機構10により閉止状態でロックされるように構成されている。ロック機構10は、図2及び図3に示すように、ヒーターアーム3の先端カバー部分内の一側に設けられたピン11に、基台プレート8の一側において回動するように設けられたフック12が係合することによりロックされるように構成されている。そして、フック12の操作は、屈曲させたフック基端部12aを、回動軸13を支点としてソレノイド14により回動させることにより行う。
【0013】
ヒーターアーム3は、支軸9の近傍のアーム基端部3aに取り付けられたスプリング15によって常に開放方向に付勢されており、ロック機構10のフック12をピン11から解除すると、ヒーターアーム3は自動的に開放するように構成されている。また、ヒーターアーム3が包装領域4を上方から被さるようにして閉じられたときには、アーム基端部3aがリミットスイッチ16に接触して、ヒーターアーム3の閉状態を検知するように成っている。
【0014】
包装領域4の開放側端部(前部)近くには、基台プレート8から起立するようにガスブロック17が設けてあり、このガスブロック17の上端部には包装領域4の内部へ向けて略水平に複数のガスノズル5が突設されている。ガスブロック17は減圧駆動室18を介して、真空ポンプ19の吸引系20と気密接続されている。そして、ガスノズル5の上下には、図4及び図5に示すように、包装袋21のずれを防止するため、包装袋21の開口部にガスノズル5を挿入した際に袋外面を押さえるゴム押さえ23a、23bが配されており、真空ポンプ19による脱気作業を確実ならしめている。下部のゴム押さえ23aは、ガスブロック17のノズル直下に配されたステー24の上面に取り付けられており、上部のゴム押さえ23bは、後述する上部封止ブロック31bに沿って配されたステー25の下面に取り付けられている。さらに、ガスブロック17の一側部には、脱気した包装袋21内へ窒素等の不活性ガスをガスノズル5を介して注入するためのガスボンベ26が気密接続してある。したがって、包装袋21の開口部にガスノズル18を挿入し、ヒーターアーム3を被せてロックした状態で真空ポンプ20を作動すると、食品等の被包装物22を収納した包装袋21内の空気をガスノズル5を介して脱気することができ、脱気が終了したならばガスノズル5を介してガスボンベ26内のガスを包装袋21内に充填することができる。なお、脱気及びガス充填の操作については後述する。
【0015】
包装領域4の前部におけるゴム押さえ23a、23bの近傍には封止機構部6を設け、包装領域4の奥側(後部、即ち図3において右側)には、被包装物22を収納した包装袋21の移動を防止するとともに、上記の封止機構部6により封止する包装袋21の位置を規制して安定させるための突き当て板27および幅規制板28を配設した載置トレイ29がガスノズル5とは反対側の奥に向けて下り傾斜させた状態で設けてある。包装袋21は、被包装物22の量などにより様々なサイズのものがあるが、封止機構部6による封止位置(封止部)は同じであり、開口部とは反対側に位置する閉塞部(底)までの長さ、すなわち被包装物22を収納する収納部の長さが異なる。そこで、包装袋21の収納部の長さや袋幅(収納部の幅)に応じて突き当て板27および幅規制板28の位置を調整できるように構成してある。載置トレイ29は、包装領域4の奥側からから封止機構部6へ向けて上方へ傾斜しているので、この載置トレイ29に被包装物22を収納した包装袋21を載置すると、包装袋21の開口部近傍の封止部(熱溶着する帯状部分)が封止機構部6の所定位置に安定して静止する。
【0016】
次に、封止機構部6について説明する。本実施形態における封止機構部6は、基台プレート8の前端部分に設けた減圧駆動室18のダイヤフラム34に下端を接続した昇降機構30の昇降ロッド30aを包装領域4内に起立し、該昇降ロッド30aの上端に下部封止ブロック31aを固定し、ヒーターアーム3のカバー部分の天部に上部封止ブロック31bを下部封止ブロック31aに対向する状態で設ける。そして、これらの封止ブロック31a、31bは包装領域4の幅方向に長尺なヒーターブロックとして構成されている。また、下部封止ブロック31aおよび上部封止ブロック31bの圧接面には板状のゴム部材を介してヒーター線32が上記幅方向に沿って配してあり、昇降機構30により下部封止ブロック31aを上昇させて上部封止ブロック31b側に圧接するように構成されている。なお、減圧駆動室18には、戻しスプリング33によりダイヤフラム34と昇降ロッド30aが下向きに付勢されており、減圧駆動室18内を減圧すると、戻しスプリング33の付勢力に抗してダイヤフラム34が上昇し、その結果、下部封止ブロック31aを上昇させるように成っている。したがって、下部封止ブロック31aが上昇すると、包装袋21の開口部を挟んだ状態で上部封止ブロック31bに押し付けることができ、この状態でヒーター線32に通電して加熱すると、間に挟んだ包装袋21を熱溶着して封止(密封)することができる。なお、本実施形態のガス充填機1には、減圧駆動室18に大気を導入する、すなわち大気開放するための大気開放弁(図示せず)が備えられている。したがって、この大気開放弁を開放すると、戻しスプリング33の付勢力により下部封止ブロック31aが下降して元の位置に復帰する。
【0017】
また、下部封止ブロック31aおよび上部封止ブロック31bの圧接面には、包装袋21の封止部よりも収納部側に位置する非加熱部分(積極的には加熱しない部分)を押さえる押圧挟持部を配している。本実施形態では、この押圧挟持部として、下部封止ブロック31aおよび上部封止ブロック31bの相対向する圧接面のいずれか一面において、ヒーター線32よりも包装袋21の収納部側に位置する面に突起部36を設けてある。具体的に説明すると、図5に示す突起部36は、上部封止ブロック31bの圧接面の端部(ガスノズルとは反対側の端部)に該ブロック31bの長手方向に沿って固定した金属線により構成してある。上述したように、この金属線36は包装袋21の封止部よりも収納部側の非加熱部分を押さえるように成っており、下部封止ブロック31aを上昇させて上部封止ブロック31bに圧接すると、下部封止ブロック31aの圧接面に装着されたゴム部材を窪ませることになり、これにより間に挟持した包装袋21の非加熱部分を他の圧接面よりも強い力で挟持できる。したがって、この強い挟持力により、ガス充填による膨張力に起因する引っ張り力が下部封止ブロック31aと上部封止ブロック31bとの両圧接面に挟まれた包装袋21の封止部に作用することを阻止することができる。
【0018】
既述したように、ガス充填した包装袋21の開口部を下部封止ブロック31aおよび上部封止ブロック31bで圧接してヒーター線32により加熱する際に、上下の封止ブロック31a、31bの端部において包装袋21を上下に広げようとする膨張力が働くが、上部封止ブロック31bの圧接面に、包装袋21の封止部よりも収納部側の非加熱部分を押さえる金属線36を配したので、この金属線36によって包装袋21の非加熱部分を挟持することにより、上記膨張力が加熱されて延び易くなった封止部分に掛からず、包装袋21の部分的な伸びを防止することができる。すなわち、非加熱部分は温度上昇しないために袋を構成している合成樹脂シートの強度が維持されており、この強度の高い部分で引っ張り力を受け止めることになる。したがって、加熱されて強度が低下した封止部に引っ張り力が作用することがなくなり、これにより封止作業を確実に行うことができる。
【0019】
なお、突起部36は、上記金属線に限らず、包装袋21の封止部よりも収納部側の非加熱部分を押圧挟持し得るものであれば、他の材料を使用することもできる。例えば、圧接面の板状ゴム部材の側縁に沿って突条を隆設して構成してもよい。また、包装袋21の非加熱部分を押圧挟持すればよいので、下部封止ブロック31aの圧接面に設けてもよい。さらには、封止ブロックをヒーター線等の発熱源を設けた部分と発熱源のない部分とに分離し、発熱源のない封止ブロックに突起部36を設けてもよい。要するに、押圧挟持部(突起部)を設ける部位は、熱溶着する際の熱が包装袋に伝わり難く、尚且つガス充填に起因する膨張力を受ける部分であれば良い。
【0020】
次に、ガス充填機1による一連の封止作業について説明する。
載置トレイ29上に食品等の被包装物を収納した包装袋21を載置してヒーターアーム3を被せてロックするとリミットスイッチ16がオンとなり、このリミットスイッチ16からの検出信号を受けて制御装置が流路切替弁(図示せず)を真空ポンプ19側に切り換え、ガスノズル5を介して包装袋21内を脱気する(脱気工程)。その後、制御装置が流路切替弁をガスボンベ26側に切り換えてガスノズル5から包装袋21内へ不活性ガスを充填する(ガス充填工程)。ガス充填工程が終了すると、制御装置が流路切替弁を減圧駆動室18側に切り換えるので、下部封止ブロック31aが上昇して上部封止ブロック31bとの間に包装袋21の封止部を挟み付けるとともに、突起部36が包装袋21の非加熱部分を強い圧力で押圧挟持する。したがって、不活性ガスの充填による膨張力に起因する引っ張り力は突起部36によって押圧挟持されている部分まで作用するだけであって下部封止ブロック31aと上部封止ブロック31bとの間に挟みつけられた包装袋21の封止部には作用していない。この状態でヒーター線32に通電されて発熱し、この熱により下部封止ブロック31aと上部封止ブロック31bとの間に挟みつけられた包装袋21の封止部が上記膨張力に起因する引っ張り力の影響を受けることなく熱溶着される(熱溶着工程)。熱溶着工程が終了すると、制御装置が流路切替弁を切り換えるとともに大気開放弁を開くので減圧駆動室18内の圧力が大気圧に復帰し、これによりが戻しスプリング33の付勢によって下部封止ブロック31aが下降して封止工程を終了する。そして、包装袋21の封止工程が終了すると制御装置がロック機構10のソレノイド14を励磁するので、フック12が回動してピン11から外れてロックを解除する。したがって、ヒートアーム3を上昇してから包装袋21を取り出すことができる。
【0021】
なお、上記の実施形態では、ガスノズル5がガス充填を行うだけでなく、脱気手段の一要素(吸気口)として機能しているが、本発明はこれに限るものではなく、別個に脱気手段の吸気口を設け、ガス充填手段と脱気手段との機能を分けるように構成してもよい。また、ヒーター線32は、熱伝達良く構成されていれば、上下の封止ブロック31a、31bのいずれか一方の圧接面に配されていればよい。そして、ガスノズル5から充填するガスは、窒素ガスなどの不活性ガスに限らず、必要に応じて適宜選択することができる。
【0022】
また、上記の実施形態では、包装領域が大気開放であるが、この包装領域をチャンバー内に設定して、真空包装できるように、すなわち、熱溶着して封止する封止機構部を備えた真空包装機を兼ねたガス充填機としてもよい。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は以下の効果を奏する。
請求項1に記載の発明によれば、封止ブロックの圧接面に、包装袋の封止部よりも収納部側に位置する非加熱部分を押圧して挟持する押圧挟持部を設け、包装袋体の非加熱部分を上記押圧挟持部により挟持しながら熱溶着するので、ガス充填による包装袋の膨張力に起因する引っ張り力が上下の封止ブロックで圧接されている包装袋の封止部に及ぶことがない。したがって、熱溶着する際に、包装袋の封止部が加熱されて柔らかくなっても、上記引っ張り力によって破損したり溶着不良が生じることを有効に防止することができる。このため、封止作業を確実に行うことができる。
【0024】
請求項2に記載の発明によれば、上記の押圧挟持部が、上下の封止ブロックの相対向する圧接面のいずれか一面において、ヒーター線よりも包装袋の閉塞側に形成された突起部であるので、簡単な構造であり、安価かつ確実に包装袋の部分的な伸びを防止し、封止作業を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガス充填機の全体外観を示す斜視図である。
【図2】本発明のガス充填機の正面図である。
【図3】本発明のガス充填機の側面図である。
【図4】本発明のガス充填機の内部構造を示す主要部の模式図である。
【図5】本発明のガス充填機における封止機構部の一例を示す要部拡大図である。
【図6】従来のガス充填機における封止機構部の一例を示す要部拡大図である。
【図7】従来のガス充填機において、包装袋の封止時に封止部近傍が部分的に伸びる状況を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
1 ガス充填機
2 筐体
3 ヒーターアーム
3aアーム基端部
4 包装領域
5 ガスノズル
6 封止機構部
7 操作パネル
8 基台プレート
9 支軸
10 ロック機構
11 ピン
12 フック
12a フック基端部
13 回動軸
14 ソレノイド
15 スプリング
16 リミットスイッチ
17 ガスブロック
18 減圧駆動室
19 真空ポンプ
20 吸引系
21 包装袋
22 被包装物
23a、23b ゴム押さえ
24、25 ステー
26 ガスボンベ
27 突き当て板
28 幅規制板
29 載置トレイ
30 昇降機構
30a 昇降ロッド
31a 下部封止ブロック
31b 上部封止ブロック
32 ヒーター線
33 戻しスプリング
34 ダイヤフラム
36 押圧挟持部(突起部、金属線)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas filling machine that fills an inside with an inert gas or the like in a state where an article to be packaged is stored in a packaging bag and seals an opening of the packaging bag.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a vacuum packaging machine that fills an inert gas or the like with a packaged object such as food stored in a packaging bag made of a resin film or the like and seals an opening of the packaging bag is disclosed in, for example, No. 19723 (Patent Document 1).
[0003]
In the invention described in
[0004]
A vacuum packaging machine reduces the pressure around the packaging bag containing foods and the like, and then fills the packaging bag with an inert gas or the like and seals it. There is also a gas filling machine that fills an inert gas without reducing the pressure and then seals the opening of the bag. For example, as shown in FIG. 6, a
[0005]
[Patent Document 1]
JP, 2002-19723, A
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional gas filling machine, when gas is charged into the
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a gas that can prevent partial elongation of a packaging bag at the time of sealing a gas-filled packaging bag, thereby preventing poor sealing. It is to provide a filling machine.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to achieve the above object, and according to the present invention, the opening of a packaging bag set in a packaging area is press-welded with upper and lower sealing blocks and thermally welded. A sealing mechanism for performing the above operation, and a gas nozzle for filling the inside of the packaging bag with gas. The packaging bag is filled with gas while the packaged object is stored in the packaging bag, and the opening of the packaging bag is thermally welded. In a gas filling machine that seals with
On the press-contact surface of the sealing block, a pressing holding portion for pressing and holding the non-heating portion located on the storage portion side of the sealing portion of the packaging bag is provided, and the non-heating portion of the packaging bag body is pressed by the pressing holding portion. This is a gas filling machine characterized by performing thermal welding while sandwiching.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, the pressing and holding portion is constituted by a protrusion formed on one of the opposing press contact surfaces of the upper and lower sealing blocks on the storage portion side of the packaging bag with respect to the heater wire. The gas filling machine according to
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the overall appearance of the gas filling machine of the present invention. FIG. 2 is a front view of the gas filling machine, and FIG. 3 is a side view thereof. FIG. 4 is a schematic diagram of a main part showing the internal structure of the gas filling machine of the present invention. FIG. 5 is an enlarged view of a main part showing an example of a sealing mechanism in the gas filling machine of the present invention.
[0011]
As shown in these drawings, the
[0012]
The packaging area 4 is surrounded by a rectangular plate-
[0013]
The
[0014]
A
[0015]
A
[0016]
Next, the
[0017]
In addition, the pressing surfaces of the
[0018]
As described above, when the opening of the packing
[0019]
The
[0020]
Next, a series of sealing operations by the
When the
[0021]
In the above-described embodiment, the
[0022]
In the above-described embodiment, the packaging area is open to the atmosphere. However, the packaging area is set in a chamber so that the package can be vacuum-packaged, that is, provided with a sealing mechanism for heat-sealing and sealing. A gas filling machine that also serves as a vacuum packaging machine may be used.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
According to the first aspect of the present invention, a pressing and holding portion is provided on the press-contact surface of the sealing block to press and hold a non-heated portion located closer to the storage portion than the sealing portion of the packaging bag. Since the non-heated portion of the body is thermally welded while being held by the pressing / holding portion, the tensile force caused by the inflation force of the packing bag caused by gas filling is applied to the sealing portion of the packing bag pressed by the upper and lower sealing blocks. Never reach. Therefore, even when the sealing portion of the packaging bag is heated and softened during the thermal welding, it is possible to effectively prevent damage or poor welding due to the tensile force. Therefore, the sealing operation can be reliably performed.
[0024]
According to the invention as set forth in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall appearance of a gas filling machine of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the gas filling machine of the present invention.
FIG. 3 is a side view of the gas filling machine of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of a main part showing an internal structure of the gas filling machine of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view of a main part showing an example of a sealing mechanism in the gas filling machine of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged view of a main part showing an example of a sealing mechanism in a conventional gas filling machine.
FIG. 7 is an enlarged view of a main part of a conventional gas filling machine showing a situation where the vicinity of a sealing portion partially extends when a packaging bag is sealed.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (2)
封止ブロックの圧接面に、包装袋の封止部よりも収納部側に位置する非加熱部分を押圧して挟持する押圧挟持部を設け、包装袋体の非加熱部分を上記押圧挟持部により挟持しながら熱溶着することを特徴とするガス充填機。A sealing mechanism for press-welding the opening of the packaging bag set in the packaging area with the upper and lower sealing blocks and heat welding; and a gas nozzle for filling the interior of the packaging bag with a gas. In a gas filling machine that fills the inside of the packaging bag with gas in a state of being stored in the package and seals the opening of the packaging bag by heat welding,
On the press-contact surface of the sealing block, a pressing holding portion for pressing and holding the non-heating portion located on the storage portion side of the sealing portion of the packaging bag is provided, and the non-heating portion of the packaging bag body is pressed by the pressing holding portion. A gas filling machine characterized by thermal welding while sandwiching.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2963926A1 (en) * | 2010-08-17 | 2012-02-24 | Air Liquide | Method for filling internal volume part of enclosure containing biological material with e.g. xenon, at medical field, involves leaving part of gas exhaust through outlet opening, where gas is pushed back by another gas in opening direction |
-
2002
- 2002-12-26 JP JP2002376895A patent/JP2004203457A/en active Pending
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FR2963926A1 (en) * | 2010-08-17 | 2012-02-24 | Air Liquide | Method for filling internal volume part of enclosure containing biological material with e.g. xenon, at medical field, involves leaving part of gas exhaust through outlet opening, where gas is pushed back by another gas in opening direction |
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Legal Events
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