JP2006175861A - 本の成形・プレス機 - Google Patents

Abstract

【課題】本の溝付けとプレスの品質向上を実現することができ、比較的簡素で低コストな構成を有する、本の成形・プレス機を提供する。
【解決手段】本の成形・プレス機１は、本２をその背の外縁の所で支持するバー２２，２３を備える高さ調整可能な揃え台２１と、揃え台２１上で本２をセンタリングする案内板２８および直立櫛上部６を有し、溝付けレール４９ａ，４９ｂの高さに本の背の溝２ａを揃えるための揃えステーション２０、および、定形レール５１と、本の表紙の側方位置を制限するクランプ板４１ａ，４１ｂと、本の表紙の溝２ａに係合し、本の表紙の溝２ａの下降運動を阻止する溝レール４８ａ，４８ｂを備える別個の予備成形ステーション４０を有している。揃えステーション２０において揃えられた本２はクランプ式搬送器３０によって溝に近い側方領域において把持されて、予備成形ステーション４０へと搬送される。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前提項に記載された、本の表紙にくるまれた中身(Buchblock)に溝付け(Falzeinbrennen)とプレスをする、本の成形・プレス機に関する。

中身を本の表紙にくるんだ後、その本をプレスすることによって、中身の見返しを本の表紙の内側に、皺を生じることなく、耐久性を有するように接着することができる。工業的な製本では、このような全体プレスの作業工程は、本の表紙の溝を形成してくっ付き合わせる溝付けと組み合わせて、いわゆる本の成形・プレス機において行われる。

例えば、くるみ機械と一緒に流れラインに組み合わされた、本のプレス・溝付け機(Buchpress- und -einbrennmaschine)が特許文献１に記載されている。この本のプレス・溝付け機は、可変な間隔で互いに向かい合い、本の両側にプレス圧力を及ぼす、対のプレス板をそれぞれ有する、互いに等しい相互間隔でまっすぐな列状に配置された複数のプレス装置を有している。本の表紙の溝を形成するための、それぞれ対をなして可変な間隔で互いに向かい合っている、加熱された複数の溝付けレールがこれらのプレス装置に付属している。これらの溝形成レールは、往復運動可能な搬送キャリッジに設けられて同時に搬送手段として働き、ステーションからステーションへ本を順次送り、その後、次の本を受け取って搬送するために初期位置に戻る。

例えば特許文献２から公知となっている装置が、プレスと溝形成の作業工程のために、くるまれた本を揃えるのに用いられる。このような揃え装置は、丸み出しされた本を支える定形バーと、定形バーに支持された本の表紙の背に中身を押し込む成形器と、本の表紙の前縁に作用する揃え手段を有している。こうして揃えられた本は、搬送キャリッジに第１の搬送手段として配置され、溝に近い側方領域に作用する細い複数のプレスジョーによって第１のプレスステーションへと搬送され、第１のプレスステーションにおいて、最初に、これらのプレスジョーの上側でプレス板によって全体をプレスされ、その後、さらに搬送される時に、溝形成レールの第１の対によって本の表紙に溝が付けられるように成形される。処理すべき本の大きさの多様性の幅と、それに伴う、背の、様々な形状のために、交換部品として蓄えておくべき複数の定形バーが必要である。

鉛直軸線を中心として可動なロータを備え、このロータの周囲に、互いに向かい合った１組のプレス板をそれぞれ備える多数のプレス装置が配置され、一連の本に作用する、本の成形・プレス機が特許文献３において保護されている。プレス装置はロータによって、それぞれ１組の、互いに向かい合う溝付けジョーから構成された溝付け装置がある連続する処理ステーションへと間欠的に到達する。本が個々の処理ステーションを機械サイクルに従って通過する間、本の両側に及ぼされる圧力が維持され、各ステーションにおいて、溝付け装置が、本の表紙のヒンジ部を形成してその領域に熱を伝えるためにそれぞれ閉じられる。プレス装置へ本を供給するために、背を下にして立てられた本がＴ字型の昇降スライダによって各プレス板の間へと持ち上げられ、これらのプレス板によって挟まれて把持される。その次のステーションにおいて、プレス板は、本の表紙を介して中身に及ぼされるプレス圧力が緩む程度に開かれる。そして、定形レールを中身の前小口に押し付け、それにより中身を本の表紙の背に押し付けることによって、本が（予備）成形される。この際、溝付けジョーが本の表紙の溝に係合し、それによって、本全体が下方へ押されるのが回避される。

この成形・プレス機の他の例では、溝付け装置がプレス装置に設けられており、プレス装置と共通のサイクルで動作する。したがって、溝付けジョーを、回転中に閉じた状態に保つことができ、それによって、表紙材料に熱を作用させるのに比較的長い時間を利用することができる。他の構成例のこのような機械が特許文献４から公知であり、この場合、複数の本が、本の背を直線状に支持する角柱部材を備える積載台によってプレス装置へと持ち上げられる。同じ供給ステーションにおいて、溝付けジョーが閉じられ、プレス板によって本に圧力が及ぼされなくなり、またはわずかな圧力しか及ぼされなくなると直ぐに、型プレスが中身の前小口上に降下させられる。ロータは、この型プレスがプレス板のクランプ領域から外へ移動した時に初めて、次のサイクルに進めることができる。供給ステーションにおいて、多数の、一部は非常に時間のかかる作業ステップがあることによって、および、ロータの回転動作が、大きな慣性力によって制限されることを考えると、このような構成は、そのサイクル能力に制約を受ける。ロータにプレス装置を対にして配置することによって、性能向上が達成される。しかし、対の配置は、本の、平行な２つの流れのために、機械への供給と排出に関して、少なからぬ付加コストを生じさせる。
米国特許第２９２１３２２号明細書 独国実用新案登録出願第９２１３９２０号明細書 独国特許出願公告第１２０７３３４号明細書 独国特許出願公開第４４２２７８３号明細書

本発明の目的は、本の溝付けとプレスの品質向上を実現することができ、比較的簡素で低コストな構成を有することを特徴とする、請求項１の前提項に記載された、本の表紙にくるまれた中身に溝付けとプレスをする、本の成形・プレス機を提供することにある。

この目的は、本発明によれば、請求項１の特徴部の構成によって達成される。揃えと予備成形の両方の機能を、互いに分離された２つのステーションに分け、これら両方のステーションの間を、揃えられた中身を把持して搬送することによって、簡素かつ明快な機械構造が得られ、従来は非常に高いコストのかかる高価な構成によってのみ可能であったサイクル能力を実現可能である。なぜなら、定形レールは、載せられる時と離される時にわずかな上下動しか行わないからである。それと同時に、本の確実な揃えと、後まで持続する予備成形のために利用できる作業時間を長くすることができる。本の背の外縁に作用する複数のバーを用いることによって、揃え台の交換部品を省くことができる。把持しての搬送によって、予備成形の前に、本の表紙の、溝に近い側方領域が見返しとしっかり接着され、それによって、次に初めて本の表紙の溝に溝レールが係合した時に、皺が生じるのが回避される。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１には、本２の両側にプレス圧力を及ぼす、可変な間隔で互いに向かい合った１対のプレス板６１ａ，６１ｂを有する、互いに等しい相互間隔でまっすぐな列状に配置された複数のプレスステーション６０を備える、本の成形・プレス機１が模式的な側面図に示されている。本の表紙の溝２ａを形成する、それぞれ対をなして可変な間隔で向かい合っている、加熱された溝付けレール４９ａ，４９ｂがプレスステーション６０に付属している。溝付けレール４９ａ，４９ｂは搬送キャリッジ５０に設けられており、搬送手段としての働きを同時に果たし、本２をステーションからステーションへ搬送ストロークＨ_Tずつ送り、その後、次の本２を受け取って搬送するために初期位置に戻る。

本発明では、揃えステーション２０と予備成形ステーション４０がプレスステーション６０の前に配置されている。揃えステーション２０への供給部が、互いに並んで配置された複数の搬送ベルト５ａを備え、その上に本２が横置きで置かれ、背を前に向けて引渡位置まで搬送される供給搬送器５によって構成されている。この引渡位置は、本の背が、直立櫛状部６の複数の支持歯６ａに揺動可能に支持された当接櫛状部７の複数の当接歯７ａに当接することによって決められる。直立櫛状部６の、図２に示す水平位置において、支持歯６ａおよび当接歯７ａは、複数の搬送ベルト５ａの間の空間に入り込んでいる。

共通の軸に支持されている複数の支持歯６ａは、レバー８と連結器９を介して、カムローラ１０ａによりカムディスク１１上を転動するカムレバー１０によって、本２を引渡位置から引き取る水平位置から、本２の背を揃えステーション２０の揃え台２１上に載せる鉛直位置へと、該当するシャフト軸を中心として往復揺動するように制御される。ずれる運動、すなわち滑りを伴う運動が本２に生じることはなく、それによって、本２は特に損傷を生じないように直立させられる。

図３には、直立櫛状部６の鉛直位置が示されている。本２は揃え台２１に載せられており、一方で支持歯６ａによって他方で案内板２８によって鉛直に案内されており、一方、当接歯７ａは複数のレバーループ１２によって、引っ込められた位置へと揺動させられている。これらの運動は、当接歯７ａが、直立運動中には支持歯６ａに対して直角に向けられ、本２が載せられると揃え台２１の切欠きを通って、引っ込められた位置へさらに揺動するように、カムローラ１４ａによりカムディスク１５上を転動するカムレバー１４によって連結器１３を介して制御される。直立櫛状部６が揺動して戻る際、当接歯７ａは、最初、引っ込められた位置に保たれ、揺動運動の過程で初めて、支持歯６ａに対して直角な向きに戻るように制御される。

こうして揃え台２１上に立てられた本２は、その本の表紙の溝２ａを所望の高さ位置に合わせられている。本の背の両外縁が、角柱状に構成され、それぞれ内側に向かって下方に傾いた平坦な支持面を有する、揃え台２１のバー２２，２３によって支持されており、本２の重量がこれらのバー２２，２３にかけられている。揃えステーション２０における揃え力を強めるために、任意構成として、図には詳しくは示さない抑え手段を、本の表紙の前縁および／または中身の前小口に作用させることができる。左側のバー２２は、様々な本の厚さのために位置調節可能に作られている。このことは、破線の二重矢印Ｖ_Aによって図２と図３に模式的に示されている。揃え台２１自体は、案内ブロック２４を介して案内シャフト２５上に案内されており、本２を揃える上昇した高さ位置と、本の背から離れる下降した高さ位置の間を、プレート２６に取り付けられた空気圧シリンダ２７によって制御可能である。プレート２６は、揃え台２１を揃え工程のために所定の高さ位置に調整するために、詳細には示さない高さ調節部Ｖ_Fによって高さ調節可能である。

揃えられた本２は、クランプ式搬送器３０のクランプジョー３１ａ，３１ｂによって、溝２ａに近い側方領域において側方から挟み込まれ、ストロークＨ_Kで揃えステーション２０から予備成形ステーション４０へと搬送される。この際、本の表紙の溝２ａに近い側方領域は、次に本の表紙の溝２ａへ最初に押し込みが行われたときに皺ができるのが回避される程度に、既に見返しとしっかり接着される。この際、揃え台２１は、降下した高さ位置にあり、直立櫛状部６は、次に供給される本２を受け取るために、水平位置に戻るように揺動させられる。直立櫛状部６は、引っ込められた当接櫛状部７と共に、その鉛直位置において、右側のクランプジョー３１ｂのための空き空間が生じるような形状になっている。

クランプジョー３１ａ，３１ｂを備えるクランプ式搬送器３０は、案内シャフト３６上を直線状に案内されている、詳細には示さない駆動手段によって揃えステーション２０と予備成形ステーション４０の間を移動可能な搬送キャリッジ２５に設けられており、この際、搬送ストロークＨ_Kは、側辺を一定にして揃えステーション２０に供給された本２が常に予備成形ステーション４０の中央に到達するように、可変の大きさにすることができる。

搬送方向に対して横向きに向けられた案内シャフト３４が搬送キャリッジ３５に配置されており、端部にクランプジョー３１ａまたは３１ｂが取り付けられたホルダ３２，３３が案内シャフト３４上に案内されており、これらのホルダ３２，３３は、揃えステーション２０から本２を受け取るためのクランプ位置に空気圧シリンダ３７，３８によって移動させることができる。左側の空気圧シリンダ３７は、クランプジョー３１ａの、必要な挟み込みストロークに加えて、本２の厚さの変化を考慮したストローク長さを有している。作動時のストロークを、挟み込みに必要な量に制限するために、本の厚さに応じて調節可能な案内レール４７に、クランプジョー３１ａが開いた時に当接するカムローラ３９がホルダ３２に設けられている。

予備成形ステーション４０は、中身の前小口に作用する定形レール５１と、本の表紙の側方位置を制限するクランプ板４１ａ，４１ｂと、本の表紙の溝２ａに係合する溝レール４８ａ，４８ｂから実質的に構成されている。揃えられた本２が予備成形ステーション４０に搬送される際、クランプ板４１ａ，４１ｂと定形レール５１は、図２に各部材を破線で示すことによって図示しているように、それぞれ引っ込められた位置にある。搬送後、本２は最初にクランプ板４１ａ，４１ｂによって側方からしっかり挟み込まれる。クランプジョー３１ａ，３１ｂは開かれ、クランプ式搬送器３０は、次に揃えられる本２を受け取るために揃えステーション２０へと戻る。

本２が予備成形ステーション４０において挟み込まれると直ぐに、定形レール５１が中身の前小口上へ穏やかに降下させられる。溝レール４８ａ，４８ｂが本の表紙の溝２ａに比較的弱い押圧力で係合させられると直ぐに、定形レール５１の押圧力が強められ、その直後にクランプ板４１ａ，４１ｂの挟み込み力が弱められる。こうして、中身は、挟み込まれて保持された本の表紙の溝２ａを介し、ざら紙（Schrenz）と見返しを介して支持された、本の表紙の背に押し付けられる。この時、溝レール４８ａ，４８ｂの位置と挟み込み力に応じて、様々な溝形状を実現することができる。この際、特にクランプ板４１ａ，４１ｂの挟み込み力が一定の役割を果たし、第１の運転方式では、クランプ板４１ａ，４１ｂを、成形すべき本２がクランプ板４１ａ，４１ｂの間に緩やかにのみ案内される程度に引っ込めることができる。その後、成形の際、本２は本の表紙の縁が溝レール４８ａ，４８ｂ上に載るまで、下方へスライドさせられる。この際、本の表紙の、鋭い溝を形成するために、ブランク（Nutzen）が表紙の縁に押し付けられる。

他の運転方式では、予備成形の時にクランプ板４１ａ，４１ｂが強い挟み込み力で本の表紙に作用する。それと同時に、溝レール４８ａ，４８ｂも強い挟み込み力で本の表紙の溝２ａに押し付けられ、その結果、定形レール５１が作用した時、本の表紙は下方へ移動しない。それによって、各溝レール４８ａ，４８ｂの、予め設定された位置を、本の表紙の溝２ａ内に保つことができる。本の表紙が溝レール４８ａ，４８ｂに当接させられるのが回避され、それによって、あまり鋭くなく形成された本の表紙の溝２ａを作ることができる。上述した第２の運転方式は、本の表紙が薄いために、第１の運転方式に従って溝レール４８ａ，４８ｂ上に立てるのに十分な支持縁のない、薄い表紙、例えば柔軟な表紙を備える本にも同様に適用可能である。

溝レール４８ａ，４８ｂは、溝付けレール４９ａ，４９ｂ用の搬送キャリッジ５０に設けられており、搬送キャリッジ５０の戻りストロークによって予備成形ステーション４０へ移動させられる。予備成形工程が完了した後、溝レール４８ａ，４８ｂの挟み込み力が強められ、一方、定形レール５１とクランプ板４１ａ，４１ｂは引っ込められた位置に制御される。そして、本２は、本の表紙の溝２ａにしっかり係合した溝レール４８ａ，４８ｂによって、次のプレスステーション６０のうちの最初のものへと搬送され、そこで、プレス板６１ａ，６１ｂによってしっかりと挟み込まれて引き取られ、その後、加熱された溝付けレール４９ａ，４９ｂによって、プレスステーション６０からプレスステーション６０へと順次さらに搬送される。溝レール４８ａ，４８ｂも加熱可能であり、それによって、所定のブランク材料の場合、予備成形ステーション４０において既に、本の表紙の溝２ａの可塑的な成形を始めることができる。

交換部品として構成された定形レール５１は、案内シャフト５４上に案内されているブロック５３に入れられたボルト５２に保持されている。案内シャフト５４は、詳細には示さない調節手段Ｖ_Bによって高さ調節可能なホルダ５５に取り付けられており、このホルダ５５には、定形レール５１の往復運動を行わせるための空気圧シリンダ５６がさらに取り付けられている。

クランプ板４１ａ，４１ｂは空気圧シリンダ４２によって制御され、この際、クランプ板４１ａ，４１ｂに取り付けられた案内シャフト４３は、支持ブロック４４内を直線的に案内される。右側では、支持ブロック４４は、フレームに固定して配置されたプレート４６上に取り付けられており、一方、左側では、支持ブロック４４は、本の厚さに応じて位置調節可能なプレート４５に取り付けられており、前述の案内レール４７もこのプレート４５に取り付けられている。この位置調節装置は、詳細には示さないが、破線の二重矢印Ｖ_Dによって模式的に示されている。

本の成形・プレス機の模式的な平面図である。 機械の、直立櫛状部が水平位置にある状態の揃えステーションの、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った側面図である。 直立櫛状部が鉛直位置にある時の、図２と同様の側面図である。 機械の予備成形ステーションの、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った側面図である。

符号の説明

１ 本の成形・プレス機
２ 本
２ａ 本の表紙の溝
５ 供給搬送器
５ａ 搬送ベルト
６ 直立櫛状部
６ａ 支持歯
７ 当接櫛状部
７ａ 当接歯
８ レバー
９，１３ 連結器
１０，１４ カムレバー
１０ａ，１４ａ，３９ カムローラ
１１，１５ カムディスク
１２ レバーループ
２０ 揃えステーション
２１ 揃え台
２２，２３ バー
２４ 案内ブロック
２５，３４，３６，４３，５４ 案内シャフト
２６，４５，４６ プレート
２７，３７，３８，４２，５６ 空気圧シリンダ
２８ 案内板
３０ クランプ式搬送器
３１ａ，３１ｂ クランプジョー
３２，３３，５５ ホルダ
３５，５０ 搬送キャリッジ
４０ 予備成形ステーション
４１ａ，４１ｂ クランプ板
４４ 支持ブロック
４７ 案内レール
４８ａ，４８ｂ 溝レール
４９ａ，４９ｂ 溝付けレール
５１ 定形レール
５２ ボルト
５３ ブロック
６０ プレスステーション
６１ａ，６１ｂ プレス板

Claims (14)

1. 可変な間隔で互いに向かい合い、本（２）の両側にプレス圧力を及ぼす一対のプレス板（６１ａ，６１ｂ）をそれぞれ有し、互いに等しい相互間隔でまっすぐな列状に配置された複数のプレスステーション（６０）と、
   前記プレスステーション（６０）に付属し、それぞれ対をなして可変な間隔で互いに向かい合い、加熱された、前記本の表紙の溝（２ａ）を成形するための溝付けレール（４９ａ，４９ｂ）であって、前記本を前記プレスステーションから前記プレスステーションへ機械サイクルに合わせて送るために往復運動可能な搬送キャリッジ（５０）に設けられている溝付けレールと、
   中身の前小口に作用する定形レール（５１）を備え、くるまれた前記中身を前記本の表紙に揃えて、前記中身を丸み出しされるように成形し、この際、前記本（２）は背の領域で支持される、前に配置されたステーションと、
   を有する、本をプレスし、溝付けをする、本の成形・プレス機において、
   前記本（２）を該本の背の外縁の所で支持する複数のバー（２２，２３）を備え、高さ調節可能な揃え台（２１）と、前記揃え台上で前記本をセンタリングする複数の案内部材（２８，６）と、を有し、前記本の表紙の溝（２ａ）を前記溝付けレール（４９ａ，４９ｂ）の高さに揃えるための揃えステーション（２０）と、
   前記定形レール（５１）と、前記本の表紙の側方位置を制限するクランプ板（４１ａ，４１ｂ）と、前記本の表紙の溝（２ａ）に係合し、少なくとも前記本の表紙の溝（２ａ）の下降運動を阻止する溝レール（４８，４８ｂ）と、を備える予備成形ステーション（４０）と、
   前記本（２）を前記溝に近い側方領域で挟み込むクランプジョー（３１ａ，３１ｂ）を備え、前記揃えステーション（２０）で揃えられた前記本（２）を前記予備成形ステーション（４０）へ把持して搬送するクランプ式搬送器（３０）と、
   を有することを特徴とする、本の成形・プレス機。
2. 実質的に横置きされて供給された前記本（２）を直立させて前記揃え台（２１）上に載せる往復揺動可能な直立櫛状部（６）を備えており、前記直立櫛状部の複数の支持歯（６ａ）が前記揃え台（２１）の複数の切欠き内を移動する、請求項１に記載の、本の成形・プレス機。
3. 前記直立櫛状部（６）に対して揺動可能であり、直立させるときに前記本の背を支持し、前記直立櫛状部（６）が戻るように揺動する時に、引っ込められた位置に制御可能である当接櫛状部（７）が前記直立櫛状部（６）に付属している、請求項２に記載の、本の成形・プレス機。
4. 前記直立櫛状部（６）はその鉛直位置の時に前記案内部材としての働きをし、案内板（２８）と共に前記本（２）を前記揃え台（２１）上でセンタリングする、請求項２または３に記載の、本の成形・プレス機。
5. 前記当接櫛状部（７）は、前記直立櫛状部（６）が垂直位置にある時に、引っ込められた位置に制御され、この時、前記本（２）の溝に近い側方領域には、前記クランプ式搬送器（３０）の、関係する前記クランプジョー（３１ｂ）のための空き空間が形成されている、請求項３または４に記載の、本の成形・プレス機。
6. 前記揃え台（２１）の前記バー（２２，２３）は、前記本の背の外縁のための、傾いた平坦な支持面を備える角柱バーとして構成されており、前記バー（２２，２３）の相互間隔を前記本の厚さに応じて調整可能である、請求項１から５のいずれか１項に記載の、本の成形・プレス機。
7. 前記揃え台（２１）は、前記本（２）を前記予備成形ステーション（４０）へ搬送する時に、前記本の背から間隔をおいた位置へと下降させることができる、請求項１から６のいずれか１項に記載の、本の成形・プレス機。
8. 前記揃えステーション（２０）に付属し、前記本の表紙の前縁および／または前記中身の前小口に作用する抑え手段を備えている、請求項１から７のいずれか１項に記載の、本の成形・プレス機。
9. 前記溝レール（４８ａ，４８ｂ）は、揃えられ予備成形された前記本（２）を最初の前記プレスステーション（６０）へ搬送するために前記搬送キャリッジ（５０）に配置されている、請求項１から８のいずれか１項に記載の、本の成形・プレス機。
10. 前記溝レール（４８ａ，４８ｂ）は予備成形の時には弱い挟み込み力で、搬送の時には強い挟み込み力で、前記本の表紙の溝（２ａ）に押し付けられる、請求項９に記載の、本の成形・プレス機。
11. 前記定形レール（５１）は最初に弱い押圧力で前記前小口上に載り、その後、前記本の表紙の溝（２ａ）が前記溝レール（４８ａ，４８ｂ）により把持された後、前記中身を強い押圧力で前記本の表紙の背に押し付けて成形する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の、本の成形・プレス機。
12. 前記予備成形ステーション（４０）の前記クランプ板（４１ａ，４１ｂ）は、揃えられた前記本（２）を前記クランプ式搬送器（３０）から受け取るために強い挟み込み力でクランプ位置に制御可能である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の、本の成形・プレス機。
13. 前記中身が抑えつけられると前記本の、両方の表紙がざら紙と見返しを介して前記溝レール（４８ａ，４８ｂ）の方へ引っ張られるように、前記クランプ板（４１ａ，４１ｂ）は、予備成形の時に弱い挟み込み力でのみ前記本（２）に当接し、すなわち、前記本（２）のための、狭い案内部を備える限られた案内通路を形成する、請求項１２に記載の、本の成形・プレス機。
14. 予備成形の時に前記クランプ板（４１ａ，４１ｂ）と前記溝レール（４８ａ，４８ｂ）が、強い挟み込み力で前記本の表紙および前記本の表紙の溝（２）を押圧する、請求項１２に記載の、本の成形・プレス機。

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