JP2006524617A - 胴本体と少なくとも１つのグリッパとを備えた折り装置の胴 - Google Patents

Abstract

本発明は折り装置の胴に関する。胴本体が設けられており、少なくとも１つのグリッパが設けられおり、グリッパが、胴本体の内側に降下した位置と上昇した位置とクランプ位置との間で可動になっており、クランプ位置で、グリッパの先端部が、フラット材料を、外側から胴本体の表面区分に押し付けるようになっており、軸を中心に、グリッパが、降下位置と上昇位置との間で旋回運動を行うように配置されている。胴本体において、グリッパに、グリッパによって把持しようとするフラット材料を断裁するための対抗受けが対応配置されており、グリッパ胴の回動方向に関して、グリッパが、グリッパに対応配置された対抗受けの下流側に配置されており、別の軸を中心に、グリッパが、胴の周方向で運動を行うように配置されている。両軸が、胴に対して固定的に配置されている。

Description

本発明は、請求項１または２の上位概念に記載の形式の、胴本体と少なくとも１つのグリッパとを備えた折り装置の胴に関する。

そのような形式のグリッパ胴は、外周面に単数または複数のグリッパを備えており、グリッパは、グリッパ胴に沿って搬送しようとするフラット材料の先行端部を外周面に押し付けて保持する位置と、フラット材料を胴から再び解除するか、もしくは新たなフラット材料を収容して挟み込むことのできる解放位置との間で可動である。一般的にグリッパは、これらの２つの位置の間で旋回運動を行う。製品を挟み込むか、もしくは解放するために提供される時間間隔が短いので、旋回運動は、高速で行う必要があり、材料を消耗させる強い加速を限度内で維持するために、グリッパのクランプ位置と解放位置との間の運動振幅はできるだけ小さくするのが望ましい。

後続のフラット材料をクランプ固定する際に、周方向でみて胴に沿って追従するグリッパの運動による、グリッパによって胴に保持されるフラット材料の後行端部の破損を防止するために、多くのグリッパ胴では、グリッパ胴に相互間隔を有して供給されるフラット材料を収容するように設計が施されているので、フラット材料は、相前後するフラット材料の間で隙間を形成してグリッパ胴に当接し、グリッパは先行するフラット材料に接触することなく隙間内で運動することができる。フラット材料が予め連続的なストランドから断裁することによって製作される場合、断裁されたフラット材料は、そのような中間スペースを形成するために、断裁前のストランドの速度よりも高い速度に加速される。しかしながらストランドから断裁された製品を断裁後に後続搬送する搬送システムが、供給されるストランドよりも速く走行すると、スリップが生じ、ひいては搬送システムと、ストランドの、搬送システムに走入する、断裁前に必然的に依然としてストランドの元来の速度で移動する先行区分との間で摩擦が生じる。敏感な表面を有するフラット材料、たとえば生産直後の印刷製品では、摩擦によって、たとえば被印刷物の擦過痕またはインキの払拭によって、表面品質の損なわれる恐れがある。したがってフラット材料が、上下で結合されていないシートのスタックから構成される場合に問題が生じ、スタックの様々な面における種々異なる摩擦によって、シートが互いにずれて、スタックがばらされる恐れがあり、このことによってスタックの後続加工が著しく損なわれる。

たとえば回転するナイフ胴によって、フラット材料がグリッパ胴と直に接触してストランドから断裁される場合、特に問題であり、ナイフ胴は、グリッパ胴と協働して断裁ギャップを制限して、グリッパ胴の対抗受けと協働してストランドを分離する。断裁しようとするストランドを均等にグリッパ胴の表面に当接させるために、グリッパは、グリッパ胴の内側に入り込む必要がある。フラット材料が、供給されるストランドから断裁されたあとで、新たに生じるストランドの先行縁部を、グリッパによって把持して、胴の表面に押し付けるのに極めて短い時間しか提供されない。グリッパの降下位置と、フラット材料を胴に押し付ける上昇位置との間の距離は大きく、高品質で高価な駆動機構でしか実現できないようなグリッパ運動の高速化が必要である。さらに磨耗ひいては駆動機構のトラブル発生率は、運転速度が高い程、大きくなっている。

欧州特許第０９３１７４８号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８５７５０７号明細書からグリッパ胴が公知であり、グリッパ胴は、供給されるストランドから分離された印刷製品を、増速せずに、つまり相前後する印刷製品の間に間隔を置かずに搬送することができる。このグリッパ胴では、グリッパは、胴内で旋回可能に支承された軸に、並進機構を介して取り付けられており、並進機構は、グリッパを、旋回運動に連結して平行移動させる。このような並進機構は、グリッパを降下位置と、胴の外周面から突出する位置との間で移動させるのに役立ち、突出位置からグリッパは軸を中心に旋回することができ、これによって印刷製品のストランドの先行縁部を胴表面に押し付けることができる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００６０７１３号明細書、米国特許第６０９３１３９号明細書および米国特許第９５３０６３号明細書には、グリッパ胴を備えた折り装置が記載されており、グリッパ胴は、グリッパ胴と協働する断裁ナイフ胴の断裁ナイフのための断裁条片を備えている。グリッパ胴のグリッパは、搬送しようとする材料をクランプするために、可動の第１の軸を中心に旋回可能である。第１の軸は、胴に対して固定的な第２の軸を中心に旋回可能なレバーに支承されている。このレバーは、周方向のグリッパの運動を形成するために、第１のカムディスクを介して制御される。第２のカムディスクは、グリッパのクランプ運動を制御する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２０３０５９号明細書には、グリッパを備えた、被印刷物シートのための搬送胴が開示されている。グリッパは、胴に対して固定的な２つの旋回軸と、胴に対して固定的な旋回軸を中心に旋回可能な別の旋回軸とによって可動である。制御のために１つのカムディスクしか設けられていない。

したがって本発明の課題は、胴本体と少なくとも１つのグリッパとを備えた折り装置の胴を改良して、機械的な構成要素の僅かな負荷と高い精度とを有する２段階式の運動を行うようなものを提供することである。

この課題は、請求項１または２の特徴部に記載の構成によって解決される。

欧州特許第０９３１７４８号明細書から公知のグリッパ胴のように、本発明によるグリッパ胴は、旋回運動に対して追加的に、グリッパの下降位置とクランプ位置との間の運動を短縮するために、並進運動を利用しており、もちろん並進運動を推進する機構は、グリッパと共にグリッパの旋回軸を中心に旋回可能で、そうしてその慣性モーメントを高めるのではなく、グリッパの軸を半径方向で移動させるような違いを有している。グリッパ胴でフラット材料をクランプするかまたは解放するために必要な半径方向ストロークは、周方向のグリッパの必要な運動振幅に対して小さくなっているので、比較的小さなエネルギコストおよび機械的な構成要素の比較的小さな負荷で形成可能な、半径方向移動の比較的小さな振幅で十分である。

グリッパによってクランプ固定しようとするフラット材料がシートのスタックである場合、スタックがクランプ固定される時点で、胴の周方向のグリッパの運動成分は回避するよう所望され、これによってスタックはせん断力にさらされない。従来の形式ではクランプ固定は、専らグリッパの旋回運動によってしか実現されず、したがってクランプ固定時にシートスタックにせん断力が作用することは不可避であったが、これに対して本発明のグリッパ胴では、有利には、クランプ位置への旋回運動の終了段階で、第１の軸が半径方向内向きに移動する。

第１の軸の半径方向内向きの運動を及ぼす簡単で安定した実施形態によれば、第１の軸が、第１のアームに取り付けられており、第１のアームは、胴本体に関して固定的な第２の軸を中心に旋回可能であるので、第１の軸の半径方向運動は、第１のアームの旋回運動に相当する。

第１のアームの旋回運動は、従来の形式ではグリッパ自体の旋回運動であったが、簡単な形式ではカムディスクによって行われ、カムディスクはグリッパ胴と共に回転し、カムディスクの形状は、第１のアームと結合されたレバーによって触知される。

降下位置とクランプ位置との間でグリッパを旋回運動させるために、連結棒が設けられており、連結棒は、一方ではグリッパに、他方では第３の軸を中心に旋回可能な第２のアームに枢着されている。第２のアームの旋回運動もまた、既に記載したように、カムディスクによって実施することができる。

省スペースの配置構造では、第２の軸と第３の軸とは、胴の周方向に関してグリッパのそれぞれ反対側に位置する。

２つのアームのうちの第１のアームは、胴本体の比較的周方向で、また第２のアームは、比較的半径方向で方向付けられており、言い換えると、第１のアームの方向付けは、第２のアームの方向付けよりも周方向に近似して、また第２のアームの方向付けは、第１のアームの方向付けよりも半径方向に近似している。

胴本体において、各グリッパに対抗受けが対応配置されており、対抗受けは、グリッパ胴と一緒に運動するナイフと協働して、グリッパ胴から供給されて、グリッパによって把持されるフラット材料を断裁するのに役立つ。

そのようなグリッパ胴の回動方向に関して、グリッパは、グリッパに対応配置された対抗受けの下流側に配置されており、断裁されたフラット材料をグリッパが押し付ける、グリッパ胴の表面区分は、有利には対抗受け自体であり、その弾性は、断裁過程のみならず把持過程をも助成する。

以下に本発明の実施例を図示し、詳しく説明する。

図１には、本発明による、たとえばウェブ輪転印刷機の折り装置を断面図で概略的に示した。折り装置は、胴０１、たとえばグリッパ胴０１を備えており、胴０１は、図示の実施例では周方向で均等に分配配置されたそれぞれ５つのグリッパ０２と折りナイフ０３とを備えている。胴０１の軸方向で、有利には複数のグリッパ０２が、たとえば個別的にばね弾性的に配置されている。グリッパ胴０１は、ここでは２つのナイフ０６を備えたナイフ胴０４と協働して断裁ギャップ０９を形成し、断裁ギャップ０９において、供給されたフラット材料０７、たとえばストランド０７（原則的に上下に置かれた印刷済みの複数の材料ウェブ、たとえばペーパーウェブから構成されている、縦裁ちされた部分ウェブ）が、個別的なフラット材料０８、たとえば印刷面に応じた長さの個別的な印刷製品０８に分割される。

断裁ギャップ０９を通過する間、グリッパ０２および折りナイフ０３は、グリッパ胴０１の内側に降下（下方移動）する。グリッパ胴０１の周速度は、ストランド０７の供給速度に正確に一致するので、ストランド０７から断裁された印刷製品０８は、グリッパ胴０１の周に沿って隙間なしに連続し、つまり下位に位置する材料ウェブとグリッパ胴０１の丸み部分との間に相対運動が存在しない。

「正確に」および「存在しない」とは、技術的な意味で述べたものであって、つまり場合によっては無視できる程度の小さな誤差が生じる。

断裁ギャップ０９を通過したあとで、グリッパ０２は、その都度１印刷製品０８の後行区分１１の下方で、グリッパ胴０１から上昇（上方移動）して、グリッパ胴０１の回動方向とは逆向きに旋回し、これによってストランド０７の先行縁部１２をグリッパ胴０１の表面にクランプ固定することができる。各印刷製品０８の後行区分１１は、グリッパ胴０１の表面から幾分か広げられる、つまり離間されるが、このことはグリッパ胴０１上のストランド０７の均等な巻き付けに不都合に働かない。なぜならば後行区分１１は、断裁されたあとではじめてグリッパ胴０１から広げられるからである。

グリッパ胴０１は、折りフラップ胴１４と協働して折りギャップ１３を形成する。折りギャップ１３を通過する間に、折りナイフ０３はグリッパ胴０１から上昇し、これによって印刷製品０８は、中央線に沿って、折りフラップ胴１４の折りフラップ（図示せず）に挿入される。このようにして横折りされた印刷製品０８は、折りフラップ胴１４に沿って後続搬送され、それも搬送ベルトに排出するためのたとえば羽根車（図示せず）に引き渡されるまで後続搬送される。

図２には、グリッパ胴０１の軸に対して横方向の部分断面図でグリッパ０２とその周辺部とを示した。グリッパ０２は支持ビーム１６を備えており、支持ビーム１６は、グリッパ胴０１の使用可能な全幅にわたって延びていて、かつ半径方向外向きの面で、弾性材料、たとえばばね鋼から成るダブルＬ字形またはＺ字形のプロフィール１７を支持しており、プロフィール１７は印刷製品０８をクランプ固定するために上昇可能である。プロフィール１７は、グリッパ胴０１の軸方向で連続して延びているか、または軸方向で相互間隔を有して位置する複数の、それぞれグリッパ胴０１の外周面における開口を通って把持する歯部（Zinke）に分割していてよい。

支持ビーム１６は、一方では第１のアーム１９に枢着されており、第１のアーム１９は、回動可能にグリッパ胴０１に支承された、つまり胴に対して位置固定された軸２１と固定的に結合されている。第１のアーム１９は、グリッパ胴０１の外周面に対してほぼ平行に延びている。さらに支持ビーム１６は、グリッパ胴０１に対して位置変化可能な旋回軸２８を介して連結棒２２に枢着されており、連結棒２２もまたグリッパ胴０１の外周面に対してほぼ平行に向けられており、連結棒２２自体は、グリッパ胴０１に対して位置変化可能な旋回軸２９を介して実質的に半径方向に方向付けられた第２のアーム２３に枢着されている。第２のアーム２３は、固定的に軸２４と結合されており、軸２４は、グリッパ胴０１に旋回可能に支承されている。２つのアーム１９；２３の回動位置は、図６、図７および図８に示したように、２つのカムディスク３１；３２を介して規定され、カムディスク３１；３２は、グリッパ胴０１と一緒に回転せず、カムディスク３１；３２にそれぞれ走行ローラ３３；３４が転動し、走行ローラ３３；３４はそれぞれアーム３６；３７を介して軸２１もしくは軸２４と結合されている。

走行ローラ３３；３４は、有利には弾性的にカムディスク３１；３２に押し付けられ、特にねじり棒ばねによって押し付けられる。カムディスク３１；３２は軸方向ずらして配置されている。

図２から容易に解釈できるように、軸２１を中心とするアーム１９の回動は、実質的にグリッパ０２の半径方向の上下運動を及ぼし、かつ場合によっては比較的僅かな範囲で軸２７を中心とするグリッパ０２の旋回運動を及ぼす。軸２７には、支持ビーム１６および第１のアーム１９が相並んで支承されている。これに対して軸２４の回動によって、軸２１が不動に設けられたものとすると、軸２７を中心とするグリッパ０２の旋回運動が行われる。

両カムディスク３１；３２を介して、２段階式の運動が可能である。カムディスク３１；３２によって、グリッパ０２の旋回運動およびクランプ運動は、それぞれ実質的に互いに独立して行うことができる。

図２に部分断面図で示したグリッパ胴０１は、反時計回り方向で回転する。時計回り方向でみて、胴外周面の、プロフィール１７を収容する開口の後方で、胴外周面に硬質ゴムストリップが挿入されており、表面区分２６は、ストランド０７を断裁する際に、ナイフ胴０４のナイフ０６のための、軸方向で延びる対抗受け２６として役立つ。グリッパ０２は、胴０１の運動方向でみて、断裁のための対抗受け２６の直ぐ手前に配置されている。降下状態で、グリッパ０２の先端部と対抗受け２６の縁部との間の間隔ａは、３０ｍｍより小さく、特に１０ｍｍより小さくなっている。図２に示した配置構造では、グリッパ０２はグリッパ胴０１の内側に降下されており、ここではグリッパ０２は断裁ギャップ０９を通過することができ、この場合ストランド０７（図２には図示していない）は、対抗受け２６の高さで分離される。この場合に生じるストランド０７の先行縁部１２を把持して、対抗受け２６に押し付けるために、グリッパ０２は、グリッパ胴０１から上昇される。

図３には、上昇中の中間位置を示した。看取できるように、図２の配置構造と図３の配置構造との間、軸２１は、はっきりと反時計回り方向で回動され、これによって軸２７は、半径方向外向きに移動され、グリッパのプロフィール１７は胴外周面の開口から上昇する。時計回り方向で軸２４が僅かに回動することによって、グリッパ０２は、さらに時計回り方向で軸２７を中心に旋回されるので、プロフィール１７の自由な脚部１８の先端部は、半径方向で対抗受け２６の上方に位置する。

図４に示したように、時計回り方向で軸２１が回動することによって、グリッパ０２の軸２７は、再び半径方向でグリッパ胴０１の内側に移動されるので、プロフィール１７の自由端部は対抗受け２６に降下され、この場合自由端部と対抗受け２６との間に位置するストランド０７（図示せず）の先行端部が挟み込まれる。

図５に示したように、グリッパ０２が折りギャップ１３を通過したあとで、グリッパ０２は、反時計回り方向で軸２１が回動することによって再び持ち上げられ、自由端部と対抗受け２６との間で挟み込まれた印刷製品０８は解放される。この段階から軸２４は反時計回り方向で旋回し、これによってグリッパ０２の自由脚部１８は対抗受け２６上で離間移動され、胴外周面の開口を介して引っ込められる。次いで時計回り方向で軸２１が回動することによって、グリッパ０２は、再びグリッパ胴０１の内側の、図２に示した位置に引き戻される。この時点でグリッパ０２は、断裁ギャップ０９を引き続き通過するために準備されている。

看取できるように、グリッパ０２がクランプ位置と降下位置との間で運動するためには、グリッパ０２の比較的小さな旋回角度で十分であり、加工しようとする印刷製品０８の厚さに応じた半径方向ストロークは、数ミリメートルに制限されている。グリッパ０２は簡単に形成することができるので、重量および慣性モーメントは僅かである。グリッパ０２の降下位置とクランプ位置との間の比較的短いストロークによって、比較的小さな加速度、ひいては材料にやさしいソフトな駆動力しか必要とされない。

図９には、３つのグリッパシステム０２、たとえばグリッパ０２を備えたグリッパ胴０１を示しており、ここではナイフ胴０４の領域に存在するグリッパシステム０２は、降下位置、つまり断裁位置に位置し、ナイフ胴０４と折りフラップ胴１４との間に存在するグリッパシステム０２は、閉鎖位置、つまりクランプ位置に位置し、折りフラップ胴１４の後方に配置されたグリッパシステム０２は、開放位置、つまり解放位置に位置する。

ナイフ胴０４と折りフラップ胴１４との間に、追加的にベルトガイドを配置することができる。このベルトは、断裁された印刷製品０８、つまり折り丁を、グリッパ胴０２の外周面に押し付ける。軸方向で、複数のベルトが相互間隔を有して配置されており、これによってグリッパ０２はこの間隔でスムーズに運転することができる。

ベルトガイドは、それぞれグリッパ胴０１または折りフラップ胴１４によって駆動することができる。またベルトガイドは、摩擦接続式に、または独自のモータによって駆動することもできる。

図１０には、グリッパシステム０２を概略的に上からみた平面図で示した。

グリッパ胴を用いた横折り装置を示す概略図である。 降下位置にグリッパが位置する状態でグリッパ胴を示す拡大部分断面図である。 図２に相当する、グリッパ０２が降下位置から上昇している状態でグリッパ胴を示す拡大部分断面図である。 クランプ位置にグリッパが位置する状態でグリッパ胴を示す拡大部分断面図である。 降下位置にグリッパが戻されている状態でグリッパ胴を示す拡大部分断面図である。 図２に相当する概略図である。 図４に相当する概略図である。 図５に相当する概略図である。 図１に相当する概略図である。 グリッパ胴を上から見て概略的に示す平面図である。

符号の説明

０１ 胴、グリッパ胴、 ０２ グリッパシステム、グリッパ、 ０３ 折りナイフ、 ０４ ナイフ胴、 ０６ ナイフ、 ０７ フラット材料、ストランド、 ０８ フラット材料、印刷製品、 ０９ 断裁ギャップ、 １１ 後行区分、 １２ 先行縁部、 １３ 折りギャップ、 １４ 折りフラップ胴、 １６ 支持ビーム、 １７ プロフィール、 １８ 脚部、 １９ アーム、 ２１ 軸、 ２２ 連結棒、 ２３ アーム、 ２４ 軸、 ２６ 表面区分、対抗受け、 ２７ 軸、 ２８ 旋回軸、 ２９ 旋回軸、 ３１ カムディスク、 ３２ カムディスク、 ３３ 走行ローラ、 ３４ 走行ローラ、 ３６ アーム、 ３７ アーム、 ａ 間隔

Claims (12)

1. 折り装置の胴（０１）であって、
   胴本体が設けられており、少なくとも１つのグリッパ（０２）が設けられおり、該グリッパ（０２）が、胴本体の内側に降下した位置と上昇した位置とクランプ位置との間で可動になっており、クランプ位置で、グリッパ（０２）の先端部が、フラット材料（０７；０８）を、外側から胴本体の表面区分（２６）に押し付けるようになっており、軸（２１）を中心に、グリッパ（０２）が、降下位置と上昇位置との間で旋回運動を行うように形成されており、胴本体において、グリッパ（０２）に、該グリッパ（０２）によって把持しようとするフラット材料（０７；０８）を断裁するための対抗受け（２６）が対応配置されており、グリッパ胴（０１）の回動方向に関して、グリッパ（０２）が、該グリッパ（０２）に対応配置された対抗受け（２６）の下流側に配置されており、別の軸（２４）を中心に、グリッパ（０２）が、胴（０１）の周方向で運動を行うように配置されている形式のものにおいて、
   両軸（２１；２４）が、胴に対して固定的に配置されていることを特徴とする、折り装置の胴。
2. 折り装置の胴（０１）であって、
   胴本体が設けられており、少なくとも１つのグリッパ（０２）が設けられおり、該グリッパ（０２）が、胴本体の内側に降下した位置と上昇した位置とクランプ位置との間で可動になっており、クランプ位置で、グリッパ（０２）の先端部が、フラット材料（０７；０８）を、外側から胴本体の表面区分（２６）に押し付けるようになっており、軸（２１）を中心に、グリッパ（０２）が、降下位置と上昇位置との間で旋回運動を行うように形成されており、胴本体において、グリッパ（０２）に、該グリッパ（０２）によって把持しようとするフラット材料（０７；０８）を断裁するための対抗受け（２６）が対応配置されており、グリッパ胴（０１）の回動方向に関して、グリッパ（０２）が、該グリッパ（０２）に対応配置された対抗受け（２６）の下流側に配置されており、別の軸（２４）を中心に、グリッパ（０２）が、胴（０１）の周方向で運動を行うように配置されている形式のものにおいて、
   少なくとも部分的にナイフ胴（０４）と折りフラップ胴（１４）との間の領域で胴（０１）と協働する少なくとも１つのベルトが配置されていることを特徴とする、折り装置の胴。
3. 前記軸とは異なる第１の軸（２７）が、第１のアーム（１９）によって支持されており、該第１のアーム（１９）が、胴本体に関して定置の前記軸である第２の軸（２１）を中心に旋回可能になっており、第１のアーム（１９）の旋回によって、第１の軸（２７）が半径方向内向きに移動されるようになっている、請求項１または２記載の胴。
4. グリッパ（０２）の旋回運動と、第１の軸（２７）の半径方向運動とが連結されており、クランプ位置への旋回運動の終了段階で、第１の軸（２７）が、半径方向内向きに移動するようになっている、請求項３記載の胴。
5. 第１のアーム（１９）の旋回運動が、カムディスク（３１）によって行われるようになっている、請求項３記載の胴。
6. 連結棒（２２）が、一方ではグリッパ（０２）に、他方では前記別の軸である第３の軸（２４）を中心に旋回可能な第２のアーム（２３）に枢着されており、グリッパ（２）が、旋回運動されるようになっている、請求項１から５までのいずれか１項記載の胴。
7. 第２のアーム（２３）の旋回運動が、カムディスク（３２）によって行われるようになっている、請求項６記載の胴。
8. ２つのアーム（１９，２３）のうちの第１のアーム（１９）が、胴本体の半径方向よりはむしろ周方向に向いて方向付けされていて、第２のアーム（２３）が、胴本体の周方向よりはむしろ半径方向に向いて方向付けされている、請求項１から７までのいずれか１項記載の胴。
9. 胴（０１）が、折りナイフ胴として形成されている、請求項１または２記載の胴。
10. グリッパ（０２）が、胴（０１）の運動方向でみて、断裁のための対抗受け（２６）の直ぐ下流側に配置されている、請求項１または２記載の胴。
11. 降下状態のグリッパ（０２）の先端部と対抗受け（２６）の縁部との間の間隔（ａ）が、３０ｍｍより小さく、特に１０ｍｍより小さくなっている、請求項１０記載の胴。
12. ナイフ胴（０４）と折りフラップ胴（１４）との間の領域の少なくとも一部で胴（０１）と協働する少なくとも１つのベルトが配置されている、請求項１記載の胴。

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