JP2006027683A - 縦型多列自動充填包装機におけるカッター装置の引き剥がし機構 - Google Patents

Abstract

【課題】
液体原料が充填された包装袋を円滑に製造することができる縦型多列自動充填包装機を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明に係る縦型多列自動充填包装機は、複数枚の包装フィルムそれぞれを包装袋１個分ずつ引き出しながら同期的に縦シール及び横シールして形成された包装袋に液体原料を充填する縦型多列自動充填包装機であって、当該液体原料が充填された複数の包装袋の横シール部分を、抜き型７１１と押し型７１２とが互いに嵌合することによって打ち抜いてＲカットし、包装袋ごとに分包するカッター装置７を備えたものである。そして、このカッター装置７は、抜き型７１１と包装袋との間に配置された引き剥がし板７３１と、当該引き剥がし板７３１に連結され、抜き型７１１から離れる方向に引き剥がし板７３１を動かすエアーシリンダ７１３とを有する引き剥がし機構７３を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、包装フィルムの包装袋に液体等の内容物を充填して包装体を製造する縦型多列自動充填包装機に関し、特に、Ｒカットされた包装袋を引き剥がす引き剥がし機構に関する。

従来から、縦型多列自動充填包装機によって、スティックタイプの包装袋が製造されてきた。縦型多列自動充填包装機は、原反包装フィルムを各包装袋で必要なサイズ毎にスリッターで切り分け、この切り分けられた包装フィルムを袋状に成形する。この成形された両端重ね合わせ部分に縦シールが施され、縦シールにより筒状になった包装フィルムの規定の位置を挟み込んで横シールが施される。

縦型多列自動充填包装機は、このスティックタイプの包装袋に液体原料を充填する場合には、出来上がった袋状の包装フィルム内に充填ノズルを用いて液体原料を投入する。その後、縦型多列自動充填包装機は、原料注入口を横シールして封止し、この封止された横シール部分の中央付近に対しカッター装置を用いて切離し、個別包装袋としている。このような縦型多列自動充填包装機の一例が、特許文献１に開示されている。

このような従来の切離された個別包装袋では、カット部分の角と出来上がった袋部分とが互いに接触して穴を開けてしまう事故が発生しやすい。そのため、横シールされたカット部分の角を切り落とした形状（所謂「Ｒカット」形状）に施工し、このような事故を防ぐようにしている。

特に、内容物が液体である場合には、カッター装置で包装袋の角部分を打ち抜く際に微量の内容物が抜き型に付着しやすい。この微量の内容物は、連続して運転し続ける間に、抜き型に蓄積してしまうため、切離された個別包装袋が抜き型により引っ掛かりやすくなってしまう。その結果、カッター装置内で個別包装袋が詰まることになり、液体スティック包装袋が抜き型に引っ掛かることがないような工夫が求められていた。
特開平９−２７２５１１号公報

このように、従来の縦型多列自動充填包装機では、液体原料を充填する場合には、Ｒカット後に微量の液体原料が抜き型に付着するため、液体原料が充填されたスティック状の包装袋を効率よく確実に製造することができないという問題点があった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、液体原料が充填された包装袋を円滑に製造することができる縦型多列自動充填包装機を提供することを目的とする。

本発明に係る縦型多列自動充填包装機は、幅の広いシートフィルムを複数枚の包装フィルムにスリットするスリッター装置と、当該複数の各包装フィルムそれぞれを包装袋１個分ずつ引き出しながら同期的に縦シール及び横シールする縦シール装置及び横シール装置と、当該シール成形された各包装フィルムに液体原料を充填する充填装置と、当該液体原料が充填された複数の包装袋を前記横シール部分で切断して包装袋ごとに分包するカッター装置とを備えた縦型多列自動充填包装機であって、当該カッター装置は、互いに嵌合することによって前記横シール部分を打ち抜いてＲカットする抜き型と押し型とを有するＲカット機構と、前記抜き型の近傍に配置され、前記Ｒカット機構によって切断された包装袋を前記抜き型から引き剥がす引き剥がし機構とを有する。
このような構成において、液体原料を充填・包装する場合であっても、抜き型に付着した包装袋を引き剥がすことができる。従って、液体原料が充填された包装袋を円滑に製造することができる。

さらに、前記引き剥がし機構は、前記Ｒカットした後直ちに、前記包装袋を前記抜き型から引き剥がす。これにより、包装袋を確実に引き剥がすことができる。

さらにまた、前記引き剥がし機構は、前記抜き型と前記包装袋との間に配置され、前記抜き型の抜き穴の周辺に配設された板状部材と、当該板状部材に連結され、前記抜き型から離れる方向に前期板状部材を動かすエアーシリンダとを有し、前記板状部材は、前記Ｒカットした後に、前記エアーシリンダの作動によって前記包装袋を前記抜き型から引き剥がす。
これにより、引き剥がし機構を高価な装置を用いて構成する必要がないので、包装袋を抜き型から引き剥がしながら包装袋を円滑に製造するためのコストを低減することができる。

好適には、前記板状部材は、前記抜き穴の直下に設けられ、前記Ｒカットした後直ちに前記エアーシリンダの作動によって、前記包装袋を前記抜き型から引き剥がす。特に、この抜き穴の直下には液体原料が垂れて付着しやすい。抜き穴の直下において包装袋を抜き型から引き剥がすことにより、包装袋を確実に引き剥がすことができ、包装袋の円滑な製造を確実に維持することができる。

なお、本明細書において、Ｒカットとは、尖った包装袋の角を除去するための切断を示す。従って、本明細書におけるＲカットは、略曲線状に包装袋の角を除去する場合だけでなく、包装袋同士が傷つかない程度に包装袋の角を除去する場合も含む。
またなお、本明細書における略太鼓状の打ち抜く型とは、略太鼓状の中央に幅があるものだけでなく、幅が無いものも含む。従って、本明細書における略太鼓状の打ち抜く型は、包装フィルムの角部だけを打ち抜き、この角部間を単に切断するだけの場合も含む。

本発明によれば、液体原料が充填された包装袋を円滑に製造することができる縦型多列自動充填包装機を提供することができる。

本発明に係る縦型多列自動充填包装機は、液体原料が充填されたスティック状の包装袋Ｒカットすることによって包装袋の角部を除去するものである。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照して説明する。

まず、図１及び図２を用いて、本発明に係る縦型多列自動充填包装機の全体構成について説明する。本発明に係る縦型多列自動充填包装機は、１度に複数本のスティック状包装袋を連続的にシール成形する。
図１の正面図に、本発明に係る縦型多列自動充填包装機の一構成例が示されている。図１では、本発明に係る縦型多列自動充填包装機は、符号１により全体的に示され、この図１は正面側（前方）から背面側（後方）に向かって観察した図である。また、以下では、縦型多列自動充填包装機１を自動包装機１と略す。
図１に示すように、自動包装機１は、フォーミング装置２、縦シール装置３、横シール装置４、原料供給装置５、充填装置６、カッター装置７、操作パネルボックス８を備えている。

フォーミング装置２は、包装フィルムを略円筒状にフォーミングする装置であり、フォーマーパイプ２１、フォーマーリング２２、製袋ガイドローラ２３を有する。フォーマーパイプ２１は、多列に並設されている。フォーマーリング２２は、フォーマーパイプ２１ごとに設けられ、フォーマーリング２２にフォーマーパイプ１５１が貫装されている。製袋ガイドローラ２３もまた、フォーマーパイプ２１ごとに設けられている。

縦シール装置３は、ホルダー２４の下方に設けられ、フォーマーパイプ２１上で、略円筒状に成形された包装フィルムに縦シールを施す装置である。横シール装置４は、縦シール装置１７の下方に設けられ、縦シールされた包装フィルムを横シールする装置である。
原料供給装置５は、横シールによって形成された包装袋に液体原料を供給する装置であり、ホッパー５１、ポンプ装置５２を有する。ホッパー５１は、液体原料を収容する収納容器である。ポンプ装置５２は、液体原料を吸い上げてホッパー５１に送る装置である。

充填装置６は、ホッパー５１から供給された液体原料を包装袋に充填する装置であり、充填ノズル６１、充填ノズル上下機構６２を有する。充填ノズル６１は、ホッパー５１から供給される液体原料を各フォーマーパイプ２１内に振り分けて供給する部材である。充填ノズル上下機構６２は、充填ノズル６１が液体原料の充填にともなって液面に触れないように、充填ノズル６１を上下させる機構である。
カッター装置７は、２つの横シール間に液体原料が充填された包装袋を横シールの位置で切断し、スティック状の包装袋に分包する装置である。本発明に係る自動包装機１におけるカッター装置７は、Ｒカットすることによって包装袋の角部を除去するものである。
操作パネルボックス８は、自動包装機１の各駆動装置等を操作するための装置が内蔵され、自動包装機１の各種駆動装置等を支持する本体フレーム８１に取付けられている。また、本体フレーム８１には、自動包装機１の動作状態を示すための報知手段である表示／警報ランプ８２が設けられている。

続いて、図２を用いて、本発明に係る自動包装機１の動作について概略的に説明する。
図２の側面図に、本発明に係る自動包装機１の一構成例が示され、この図２は、図１において右方から左方に向かって観察した図である。図２に示すように、自動包装機１は、上記の各装置に加え、スリッター装置９を備えている。
原反フィルム１１０から引き出された包装フィルム１１１は、スリッター装置９によって多列に切り裂かれる。この多列に分けられた包装フィルム１１１は、各製袋ガイドローラ２３によって略Ｕ字状にフォーミングされる。包装フィルム１１１は、このフォーミングされた状態でフォーマーパイプ２１に巻きつけられ、フォーマーパイプ２１とフォーマーリング２２との間に挿入される。フォーマーリング２２は包装フィルム１１１の両端を合掌状に重ね合わせ、包装フィルム１１１は、略筒状に成形される。包装フィルム１１１は、この状態で縦シール装置３へと導入され、重ね合わせられた部分を縦シールされる。

この縦シールによって略筒状となった包装フィルム１１１は、横シール装置４に導入され、短手方向に横シールを施される。この横シールは包装袋１１２の底部分となり、フォーマーパイプ２１内に挿入された充填ノズル６１から液体原料が注入される。このとき、充填ノズル６１は、充填ノズル上下機構６２が液体原料の注入量に応じて充填ノズル６１を上方に移動させなながら液体原料を注入する。液体原料が所定量だけ注入されると、横シール装置４が間歇運動によって包装フィルム１１１を下方に引く。

この間歇運動によって包装フィルム１１１が原反ロール１１０から引き出される。横シール装置４は、復動した後、包装フィルム１１１が停止した状態で再度横シールを行う。これによって、包装袋１１２が完成し、カッター装置７に導入される。カッター装置７は、横シール部分を切断することによって、一連に繋がった包装袋１１２を個別に分封する。このとき、後述するように、カッター装置７は、Ｒカットを行い、包装袋１１２の角部を曲線状に加工する。

次に、図３乃至図７を用いて、自動包装機１のカッター装置７について詳細に説明する。本発明に係るカッター装置７は、Ｒカットによって包装袋１１２の角を除去するものである。
図３に、カッター装置７の全体構成が示されている。図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は上面図、図３（ｃ）は側面図である。図３に示すように、カッター装置７は、Ｒカット機構７１、ガイド機構７２、引き剥がし機構７３、集塵機構７４を備えている。

Ｒカット機構７１は、略太鼓状に横シールを打ち抜く機構である。このＲカット機構７１は、抜き型７１１、押し型７１２、エアーシリンダ７１３を有する。このＲカット機構７１の部分構成の一例が、図４に示されている。図４（ａ）は抜き型７１１の正面図であり、図４（ｂ）は押し型７１２の上面図、図４（ｃ）は押し型７１２の背面図、図４（ｄ）は押し型７１２の側面図である。
抜き型７１１は、略平板状の部材に複数の貫通孔が形成された部材である。具体的には、この貫通孔は、略太鼓状の抜き穴７１４とすることができる。この抜き型７１１は、抜き穴７１４が略水平に配列されるように配設されている。詳細には、抜き型７１１は、略太鼓状の抜き穴７１４の長手方向が略水平となるように配置されている。また、抜き穴７１４の幅は、横シール部分を幅方向にＲカットするために横シール部分の幅よりも大きな幅である。

押し型７１２は、抜き型７１１の形状に応じた形状を有し、横シールを抜き型７１１に押し付けて打ち抜く部材である。この押し型７１２は、押し型７１２先端が抜き型７１１に嵌合するような形状を有し、この先端形状は断面略太鼓状の形状を有する。押し型７１２は、抜き型７１１の配列状態に応じて複数配設されている。具体的には、複数の抜き型７１１は略水平に配列され、詳細には、断面略太鼓状の先端の長手が略水平となるように配列されている。
エアーシリンダ７１３は、押し型７１２を押し出したり、引き戻したりする牽引手段である。このエアーシリンダ７１３は、複数配設され、複数の押し型７１２のそれぞれに固着されている。

ガイド機構７２は、カッター装置７における包装袋１１２を略水平方向にガイドする機構である。このガイド機構７２は、袋ガイド７２１、送りローラ７２２、モータ７２３を有する。このガイド機構７２の部分構成の一例が、図５に示されている。図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は上面図である。
袋ガイド７２１は、断面略コ字状に折り曲げられた部材である。この袋ガイド７２１は、Ｒカット機構７１の上方に取付けられている。具体的には、袋ガイド７２１は、包装フィルム１１１の移送経路に沿って略鉛直に配設されている。袋ガイド７２１は、包装袋１１２ごとに複数設けられ、これら袋ガイド７２１は、包装袋１１２それぞれの側方に当接した状態で各包装袋１１２をＲカット機構７１へと送る。

送りローラ７２２は、包装袋１１２の表面に当接するローラ部材である。送りローラ７２２は複数設けられ、これら送りローラ７２２は包装袋１１２ごとに当接している。
モータ７２３は、回転駆動手段である。モータ７２３は、その同一の回転軸７２４によって複数のローラ７２２を軸支し、複数の送りローラ７２２を同一方向に回転させる。

引き剥がし機構７３は、Ｒカット機構７１の抜き型７１１に付着する包装袋１１２を抜き型７１１から引き剥がすための機構である。この引き剥がし機構７３は、引き剥がし板７３１、エアーシリンダ７３２とを有する。この引き剥がし機構７３の部分構成の一例が、図６に示されている。図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は上面図である。
引き剥がし板７３１は、略板状部材であり、各抜き穴７１４ごとに複数設けられている。これら引き剥がし板７３１は、取付部材７３３に取付けられている。引き剥がし板７３１は、抜き型７１１に対して後方に配設され、複数の抜き型７１１と押し型７１２との間に配設されている。詳細には、引き剥がし板７３１は、包装袋１１２と抜き型７１１と間に配置されている。

より詳細には、引き剥がし板７３１は、抜き型７１１の各抜き穴７１４周辺に配設され、抜き型７１１と押し型７１２とによる打ち抜きの際に抜き穴７１４周辺と包装袋１１２との間に挟持される。引き剥がし板７３１は、包装袋１１２に接触するため、この接触部分が包装袋１１２表面に沿うような形状とすることができる。一例として、この接触部分が傾斜した形状とすることができる。これによって、引き剥がし板７３１が包装袋１１２を傷付けるのを防止することができる。

また、引き剥がし板７３１は、複数の抜き穴７１４の全てに亘って配設されるような一枚板としてもよい。
エアーシリンダ７３２は、引き剥がし板７３１を押し出したり、引き戻したりする牽引手段である。このエアーシリンダ７３２は、複数の引き剥がし板７３１を同時に押し引きするために、取付部材７３３に固着されている。また、エアーシリンダ７３２は、２個設けられているが、引き剥がし板７３１ごとに設けることもできる。

集塵機構７４は、Ｒカットによって生成された切り屑を回収する機構である。この集塵機構７４は、吸収パイプ７４１、吸引機器７４２、屑取りパイプ７４３を有する。この集塵機構７４の部分構成の一例が、図７に示されている。図７（ａ）は上面図、図７（ｂ）は正面図である。
吸収パイプ７４１は、略円筒状のパイプである。吸収パイプ７４１は、抜き型７１１の各抜き穴７１４ごとに複数配設されている。具体的には、これら吸収パイプ７４１は、抜き型７１１に対して後方に配設されている。詳細には、これら吸収パイプ７４１は、抜き型７１１の背面において、各抜き穴７１４にあてがわれている。このとき、各吸収パイプ７４１は、抜き穴７１４周辺に当接してもよいし、抜き型７１１から離間してもよい。

吸引機器７４２は、吸引手段である。
屑取りパイプ７４３は、略筒状のパイプである。屑取りパイプ７４３は、抜き型７１１の背面に配設され、複数の吸収パイプ７４１に連結されている。それとともに、この屑取りパイプ７４３は、吸引機器７４２に取付けられている。

続いて、このような構成を有するカッター装置７の動作について詳細に説明する。
液体原料が封入された包装袋１１２は、ガイド機構７２の袋ガイド７２１に左右からガイドされる。ガイド機構７２の送りローラ７２２は、前方から後方に向かう方向に包装袋１１２の表面に当接する。この送りローラ７２２は、この当接した状態で回転しながら、包装袋１１２を下方へと送る。このとき、包装袋１１２は、断面略コ字状の袋ガイド７２１によって後方から前方に向けて支持されている。Ｒカット機構７１に導入された包装袋１１２は、下方の横シールが抜き型７１１と押し型７１２との間を配置された状態で一旦停止する。

押し型７１２は、前方から後方に向かって押し出されると、固定された抜き型７１１に嵌め合う。すると、包装袋１１２の横シールが切り抜かれ、複数に繋がっていた包装袋１１２が個別に分離される。このとき、抜き型７１１、押し型７１２の形状が略太鼓状の形状を有するので、包装袋１１２の角部が曲線状に切り抜かれ、角のない包装袋１１２が形成される。

包装袋１１２の横シール部分が略太鼓状に切り抜かれると、横シール部分は切断され、包装袋１１２ごとに区分けされる。切断された包装袋１１２の横シール部分に微量の液体原料が挟み込まれている場合には、その横シール部分の切断箇所から液体原料が染み出て抜き型７１１に付着する。この染み出た液体原料によって、包装袋１１２が抜き型７１１に付着する。これに対して、包装袋１１２は、この横シール部分に液体原料が挟み込まれていない場合には、下方へと落下する。

引き剥がし機構７３の引き剥がし板７３１は、包装袋１１２と抜き型７１１との間に挿入された状態で前方に押し出され、この押し出しによって包装袋１１２を前方に押し出す。これによって、包装袋１１２は、抜き型７１１に付着した微量の液体原料から引き剥がされ、抜き型７１１から引き剥がされる。換言すれば、引き剥がし板７３１は、包装袋１１２と抜き型７１１とを分離するように前方に押し出される。

このように、引き剥がし機構７３は、包装袋１１２が抜き型７１１に付着しているか否かに関わらず、包装袋１１２を前方に押し出して抜き型７１１から引き剥がしている。従って、引き剥がし機構７３は、包装袋１１２を常に抜き型７１１から離すので、包装フィルム１１がカッター装置７において引っ掛かるのを確実に防止することができる。このような包装フィルム１１２の引っ掛かりは、本発明に係る自動包装機１のように縦型多列で多数の包装袋１１２を高速で製造する自動包装機の場合には大きな問題である。それ故、本発明に係る自動包装機１においては、この引っ掛かり防止の効果は大きい。
さらに、包装袋１１２が付着するか否かに関わらず、常に包装袋１１２を引き剥がすので、包装袋１１２の付着を検出する装置を必要としない。それ故、この検出装置によってコストが上昇するのを防止することができる。

また、引き剥がし板７３１が前方への押し出される幅、強さ、速度は、包装フィルム１１２が抜き型７１１から引き剥がすことができる程度であればよい。またさらに、引き剥がし板７３１が抜き型７２１から押し型７１２の方向に押し出されるので、この押し出される幅、強さ、速度は、押し型７１２に衝突しないように設定される。

切り抜かれた横シール部分は、抜き型７１１を貫通した抜き穴７１４を通って、抜き型７１１背面に押し出される。このとき、集塵機構７４の吸引機器７４２が吸引を行っている。そのため、抜き型７１１背面に押し出された切り屑は、吸収パイプ７４１、屑取りパイプ７４３を介して、吸引機器７４２に吸い込まれて収集される。

以上のように、本発明に係る自動包装機１においては、カッター装置７の引き剥がし機構７３によって、Ｒカット機構７１によって個別に切離された包装袋１１２をＲカットの度に毎回確実に引き剥がす。これによって、Ｒカットを行うカッター装置７は、包装袋１１２が抜き型７１１に引っ掛かることなく、分包動作を行うことができる。従って、このカッター装置７は、液体原料が充填されたスティック状の包装袋１１２を円滑に製造することが可能となる。
特に、本発明に係る自動包装機１は、包装袋１１２に液体原料を充填・包装する。この場合には、包装袋１１２の角部分を打ち抜く際に微量の液体原料が抜き型７１１に付着しやすい。さらに、この微量の液体原料は、継続した運転の間に、抜き型７１１に蓄積してしまう。そのため、このような引き剥がし機構７３による確実に引き剥がすことができる効果は大きい。

さらに、引き剥がし機構７３が、エアーシリンダ７３２と、これに連結された略板状の引き剥がし板７３１とのみから構成されている。そのため、包装袋１１２を引き剥がすための高価な装置を設けることなく、低コストで包装袋１１２を確実に引き剥がすことができる。

本発明に係る縦型多列自動充填包装機の全体構成を示す正面図である。 本発明に係る縦型多列自動充填包装機の全体構成を示す側面図である。 本発明に係る縦型多列自動充填包装機のカッター装置の一構成例を示す図である。 本発明に係る縦型多列自動充填包装機のカッター装置の部分構成の一例を示す図である。 本発明に係る縦型多列自動充填包装機のカッター装置の部分構成の一例を示す図である。 本発明に係る縦型多列自動充填包装機のカッター装置の部分構成の一例を示す図である。 本発明に係る縦型多列自動充填包装機のカッター装置の部分構成の一例を示す図である。

符号の説明

１…縦型多列自動充填包装機、２…フォーミング装置、３…縦シール装置、
４…横シール装置、５…原料供給装置、６…充填装置、７…カッター装置、
８…操作パネルボックス、９…スリッター装置
７１…Ｒカット機構、７１１…抜き型、７１２…押し型、７１３…エアーシリンダ、
７２…ガイド機構、７２１…袋ガイド、７２２…送りローラ、７２３…モータ、
７３…引き剥がし機構、７３１…引き剥がし板、７３２…エアーシリンダ、
７４…集塵機構、７４１…吸収パイプ、７４２…吸引機器、７４３…屑取りパイプ
１１０…原反ロール、１１１…包装フィルム、１１２…包装袋

Claims (4)

1. 幅の広いシートフィルムを複数枚の包装フィルムにスリットするスリッター装置と、
   当該複数の各包装フィルムそれぞれを包装袋１個分ずつ引き出しながら同期的に縦シール及び横シールする縦シール装置及び横シール装置と、
   当該シール成形された各包装フィルムに液体原料を充填する充填装置と、
   当該液体原料が充填された複数の包装袋を前記横シール部分で切断して包装袋ごとに分包するカッター装置とを備えた縦型多列自動充填包装機であって、
   当該カッター装置は、互いに嵌合することによって前記横シール部分を打ち抜いてＲカットする抜き型と押し型とを有するＲカット機構と、
   前記抜き型の近傍に配置され、前記Ｒカット機構によって切断された包装袋を前記抜き型から引き剥がす引き剥がし機構とを有する縦型多列自動充填包装機。
2. 前記引き剥がし機構は、前記Ｒカットした後直ちに、前記包装袋を前記抜き型から引き剥がすことを特徴とする請求項１記載の縦型多列自動充填包装機。
3. 前記引き剥がし機構は、前記抜き型と前記包装袋との間に配置され、前記抜き型の抜き穴の周辺に配設された板状部材と、
   当該板状部材に連結され、前記抜き型から離れる方向に前期板状部材を動かすエアーシリンダとを有し、
   前記板状部材は、前記Ｒカットした後に、前記エアーシリンダの作動によって前記包装袋を前記抜き型から引き剥がすことを特徴とする請求項１又は２記載の縦型多列自動充填包装機。
4. 前記板状部材は、前記抜き穴の直下に設けられ、前記Ｒカットした後直ちに前記エアーシリンダの作動によって、前記包装袋を前記抜き型から引き剥がすことを特徴とする請求項３記載の縦型多列自動充填包装機。

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