JP2007296498A - Agitation defoaming apparatus - Google Patents

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    • B29B7/845Venting, degassing or removing evaporated components in devices with rotary stirrers

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an agitation defoaming apparatus capable of agitating a material to be agitated in a state where a container is fixed on a rotating base. <P>SOLUTION: The agitation defoaming apparatus comprises a rotary base 6 for fixing a container 10 containing a material to be agitated K on its periphery portion, a support member 3 for rotatably supporting the rotary base 6, and a first rotation driving mechanism 5 for revolving the container 10 by rotating the rotary base 6, and further comprises a shear rate generation means 7 for generating a shear rate to the material to be agitated K contained in the container 10, wherein the shear rate generation means 7 is composed of a shear rate generation portion 71 and a second rotation driving mechanism 72 for rotating and driving the shear rate generation portion 71. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、攪拌脱泡装置に関するものである。   The present invention relates to a stirring deaerator.

一般に、被攪拌材料を収容した容器を容器ホルダに保持して公転させながら、その公転軌道上で自転させるように構成した攪拌脱泡装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   In general, there is known a stirring and defoaming device configured to revolve on a revolution orbit while holding and revolving a container containing a material to be stirred on a container holder (see, for example, Patent Document 1).

この攪拌脱泡装置は、回転ベースの周縁部に容器を回転自在に支持し、回転ベースを回転することで容器を公転させるとともに、容器自身も回転ベース上で自転させるように構成されている。この攪拌脱泡装置では、容器の公転によって働く遠心力により、被攪拌材料が容器の内壁に押し付けられて、被攪拌材料に内在する気泡が外部に放出(脱泡)される。また、容器の自転によって、容器の内壁近傍とそこから離れた場所で生じる被攪拌材料の分子の移動速度(以下、「ずり速度」という。)の差により、剪断力が発生し、発熱を生じながら、被攪拌材料の流動状態が連続して維持される。これにより、被攪拌材料全体が攪拌される。そして、公転速度が大きいほど脱泡作用に優れ、自転速度が大きいほど攪拌作用に優れる。
特開平10−43568号公報(段落0013〜0023、図1)
This stirring and defoaming device is configured to rotatably support a container on a peripheral portion of a rotating base, and to revolve the container by rotating the rotating base, and to rotate the container itself on the rotating base. In this stirring and defoaming device, the material to be stirred is pressed against the inner wall of the container by the centrifugal force acting by the revolution of the container, and bubbles existing in the material to be stirred are discharged (defoamed) to the outside. In addition, due to the rotation of the container, shearing force is generated due to the difference in the moving speed of molecules of the material to be stirred (hereinafter referred to as “shearing speed”) near the inner wall of the container and away from the inner wall. However, the flow state of the material to be stirred is continuously maintained. Thereby, the whole to-be-stirred material is stirred. The larger the revolution speed, the better the defoaming action, and the higher the rotation speed, the better the stirring action.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-43568 (paragraphs 0013 to 0023, FIG. 1)

しかしながら、従来の攪拌脱泡装置のように、回転ベースの公転軌道上に自転する部材(容器および自転軸)が配設されると、この部材(容器および自転軸)が加速度の影響を大きく受けるため、その回転機構の設計が非常に困難であった。   However, when a member (a container and a rotation axis) that rotates on a revolving track of a rotation base is disposed as in a conventional stirring and degassing device, the member (a container and a rotation axis) is greatly affected by acceleration. Therefore, it is very difficult to design the rotation mechanism.

また、このように加速度の影響を考慮すると、容器の質量および容量を上げることができないため、1回に攪拌処理できる材料の量も限界があるという問題があった。
さらに、このように加速度の影響を考慮すると、容器の回転速度を上げるのにも限界があり、より回転数を上げられる機構が模索されていた。
In addition, when the influence of acceleration is taken into consideration in this way, there is a problem that the amount of material that can be stirred at a time is limited because the mass and capacity of the container cannot be increased.
Furthermore, considering the influence of acceleration in this way, there is a limit to increasing the rotation speed of the container, and a mechanism that can increase the rotation speed has been sought.

そこで、本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものであり、容器を回転ベースに固定した状態で被攪拌材料を攪拌可能な攪拌脱泡装置を提供することを課題とする。   Then, this invention is made | formed in view of an above described situation, and makes it a subject to provide the stirring deaerator which can stir to-be-stirred material in the state which fixed the container to the rotation base.

前記課題を解決するため、本発明の請求項1に係る発明は、被攪拌材料を収容する容器が周縁部に固定される回転ベースと、前記回転ベースを回転自在に支持する支持部材と、前記回転ベースを回転させることで前記容器を公転させる第1回転駆動機構と、を備え、前記容器内に収容された前記被攪拌材料にずり速度を発生させるずり速度発生手段をさらに備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present invention includes a rotating base in which a container for storing a material to be stirred is fixed to a peripheral portion, a support member that rotatably supports the rotating base, A first rotational drive mechanism that revolves the rotating base to revolve the container, and further includes shear speed generating means for generating a shear speed in the material to be stirred contained in the container. To do.

請求項1に係る発明によれば、被攪拌材料を収容した容器を回転ベースの周縁部に固定し、この回転ベースを第1回転駆動機構により回転させる。これにより、容器が公転し、容器内の被攪拌材料には遠心力が作用して、被攪拌材料が脱泡される。また、回転ベースに支持されるずり速度発生手段により、被攪拌材料にはずり速度が発生させられる。これにより、被攪拌材料は攪拌される。つまり、従来は、自転する容器の内壁によって被攪拌材料にずり速度を発生させていたが、本発明では、容器とは別途構成されるずり速度発生手段でずり速度を発生させるように構成した。これにより、回転ベースに容器を固定した状態で、被攪拌材料を攪拌することができる。   According to the first aspect of the present invention, the container containing the material to be stirred is fixed to the peripheral edge of the rotation base, and the rotation base is rotated by the first rotation drive mechanism. Thereby, the container revolves, centrifugal force acts on the material to be stirred in the container, and the material to be stirred is defoamed. Further, the shearing speed generating means supported by the rotating base generates a shearing speed in the material to be stirred. Thereby, the material to be stirred is stirred. That is, conventionally, the shearing speed is generated in the material to be stirred by the inner wall of the rotating container. However, in the present invention, the shearing speed is generated by the shearing speed generating means configured separately from the container. Thereby, the material to be stirred can be stirred while the container is fixed to the rotating base.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の攪拌脱泡装置において、前記ずり速度発生手段は、前記容器内に臨むように設けられるずり流動面を有するずり速度発生部と、前記容器内の前記ずり速度発生部を駆動する駆動機構と、を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the stirring defoaming device according to claim 1, wherein the shear speed generating means includes a shear speed generating portion having a shear flow surface provided so as to face the container, and the inside of the container. And a drive mechanism for driving the shear speed generator.

請求項2に係る発明によれば、ずり速度発生部(攪拌子)を駆動機構(攪拌子駆動手段)により駆動することで、ずり流動面が容器内の被攪拌材料と擦れ合い、被攪拌材料にずり速度を発生させる。これにより、回転ベースに容器を固定した状態で、被攪拌材料を攪拌することができる。
なお、ずり速度発生部を駆動する駆動機構としては、例えば、ずり速度発生部を容器内で回転、揺動、または、振動させるように動作させる(ずり速度発生部が容器に対して相対回転、相対変位する)機構が挙げられる。
According to the second aspect of the present invention, the shear flow surface rubs against the material to be stirred in the container by driving the shearing speed generating portion (stirring member) by the drive mechanism (stirring member driving means). Generate a shear rate. Thereby, the material to be stirred can be stirred while the container is fixed to the rotating base.
As a drive mechanism for driving the shear rate generator, for example, the shear rate generator is operated to rotate, swing, or vibrate in the container (the shear rate generator is rotated relative to the container, Relative displacement).

請求項3に係る発明は、請求項2に記載の攪拌脱泡装置において、前記駆動機構は、前記ずり速度発生部を前記容器の内壁に平行な軸回りに回転させる第2回転駆動機構であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the stirring and defoaming device according to the second aspect, the drive mechanism is a second rotational drive mechanism that rotates the shear speed generating portion around an axis parallel to the inner wall of the container. It is characterized by that.

請求項3に係る発明によれば、ずり速度発生部を第2回転駆動機構により回転させることで、ずり流動面が被攪拌材料と擦れ合い、被攪拌材料にずり速度を発生させる。これにより、回転ベースに容器を固定した状態で、被攪拌材料を攪拌することができる。   According to the third aspect of the present invention, the shear flow surface is rubbed with the material to be stirred by rotating the shear rate generating portion by the second rotation driving mechanism, and the shear rate is generated in the material to be stirred. Thereby, the material to be stirred can be stirred while the container is fixed to the rotating base.

請求項4に係る発明は、請求項2または請求項3のいずれか1項に記載の攪拌脱泡装置において、前記ずり流動面は、取替可能に設けられていることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the stirring defoaming device according to any one of claim 2 or claim 3, wherein the shear flow surface is provided to be replaceable.

請求項4に係る発明によれば、被攪拌材料の種類、粘度、物性等に合わせて、その被攪拌材料の攪拌に適した形状のずり流動面に取り替えることができる。ずり流動面の形状としては、例えば、被攪拌材料に接触する面が半球形状の曲面形状を有するものや、平面形状を有するもの等が挙げられる。さらに、ずり流動面の表面に溝や突条部が形成されるものであってもよい。これによれば、被攪拌材料をより効果的に流動させることができるため、被攪拌材料をより効果的に攪拌させることができる。   According to the invention which concerns on Claim 4, it can replace with the shear flow surface of the shape suitable for the stirring of the to-be-stirred material according to the kind, viscosity, physical property, etc. of to-be-stirred material. Examples of the shape of the shear flow surface include a surface having a hemispherical curved surface or a planar shape in contact with the material to be stirred. Furthermore, a groove | channel and a protrusion part may be formed in the surface of a shear flow surface. According to this, since the material to be stirred can be flowed more effectively, the material to be stirred can be stirred more effectively.

請求項5に係る発明は、請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の攪拌脱泡装置において、前記ずり流動面は、前記容器内での高さ位置を変えられるように構成されていることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the stirring and defoaming device according to any one of claims 2 to 4, wherein the shear flow surface is configured to change a height position in the container. It is characterized by.

請求項5に係る発明によれば、容器を回転ベースに着脱する際は、ずり流動面の高さ位置を上げておき、攪拌処理をする際は、ずり流動面の高さ位置を下げて容器内に挿入する。これにより、回転ベースに対する容器の着脱が容易になる。また、攪拌処理をする際は、ずり流動面を容器内の被攪拌材料に接触させるように、容器の底部近傍に位置させているが、例えば、攪拌処理が終了してから、ずり流動面を容器内の被攪拌材料の表面より上方に位置させた状態で、回転ベースを回転させるようにしてもよい。これによれば、ずり流動面の表面に付着した被攪拌材料(攪拌材料)を、遠心力で容器内に戻すことができる。   According to the invention of claim 5, when the container is attached to and detached from the rotating base, the height position of the shear flow surface is raised, and when the stirring process is performed, the height position of the shear flow surface is lowered and the container is lowered. Insert inside. Thereby, the container can be easily attached to and detached from the rotation base. In addition, when the stirring process is performed, the shear flow surface is positioned in the vicinity of the bottom of the container so as to contact the material to be stirred in the container. You may make it rotate a rotation base in the state located above the surface of the to-be-stirred material in a container. According to this, the to-be-stirred material (stirring material) adhering to the surface of the shear flow surface can be returned into the container by centrifugal force.

請求項6に係る発明は、請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の攪拌脱泡装置において、前記ずり流動面は、前記容器の内壁に近接するように設けられていることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the stirring and defoaming device according to any one of claims 2 to 5, wherein the shear flow surface is provided so as to be close to the inner wall of the container. Features.

請求項6に係る発明によれば、また、特に、遠心力の作用により容器の内壁に張り付いた場合であっても、ずり流動面でずり速度を発生させて、攪拌することができる。   According to the sixth aspect of the invention, in particular, even when the container sticks to the inner wall of the container by the action of centrifugal force, it is possible to generate a shear rate on the shear flow surface and stir.

本発明の攪拌脱泡装置によれば、ずり速度発生手段で被攪拌材料にずり速度を発生させるので、容器を回転ベースに固定した状態で、被攪拌材料を攪拌することができる。   According to the stirring and defoaming device of the present invention, since the shearing speed is generated in the material to be stirred by the shearing speed generating means, the material to be stirred can be stirred while the container is fixed to the rotating base.

また、被攪拌材料にずり速度を発生させる機構として、従来のように公転軌道上に配設された容器を自転させる機構ではなく、ずり速度発生手段(機構)を採用したことから、その機構の設計を容易にすることができる。   In addition, as a mechanism for generating a shear rate in the material to be stirred, a mechanism for generating a shear rate is employed instead of a mechanism for rotating the container disposed on the revolution track as in the prior art. Design can be made easy.

さらに、容器を回転ベースに固定するように構成したので、容器の質量および容量を従来よりも大きくすることができる。また、回転ベースの回転も従来よりも高速にすることができる。   Furthermore, since it comprised so that a container might be fixed to a rotation base, the mass and capacity | capacitance of a container can be made larger than before. Further, the rotation of the rotation base can be made faster than before.

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の攪拌脱泡装置の縦断面図である。本実施形態に係る攪拌脱泡装置の処理対象である被攪拌材料としては、例えば、半田ペースト、歯科用印象材料、油脂、樹脂、顔料、各種粉体のほか、航空機や車両のボディ等に使用されるカーボンコンポジット等のコンポジット材料(エポキシ樹脂、フェノール樹脂など)等があるが、この被攪拌材料は特に限定されるものではなく、あらゆる材料を対象とすることができる。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a stirring deaerator of the present invention. Examples of the material to be stirred that is a processing target of the stirring and defoaming apparatus according to the present embodiment include solder paste, dental impression material, fats and oils, resins, pigments, various powders, and aircraft and vehicle bodies. There are composite materials such as carbon composite (epoxy resin, phenol resin, etc.), etc., but the material to be stirred is not particularly limited, and any material can be targeted.

図1に示すように、攪拌脱泡装置1は、筺体2と、この筺体2の内部に水平に保持される支持部材3と、この支持部材3に取り付けられるモータ4と、第1回転駆動機構5と、支持部材3に回転自在に支持される回転ベース6と、回転ベース6の公転軸Y1(図3参照)の近傍で支持されるずり速度発生手段7と、を備える。   As shown in FIG. 1, the stirring and defoaming device 1 includes a housing 2, a support member 3 that is horizontally held inside the housing 2, a motor 4 attached to the support member 3, and a first rotation drive mechanism. 5, a rotation base 6 that is rotatably supported by the support member 3, and a shear speed generation means 7 that is supported in the vicinity of the revolution axis Y <b> 1 (see FIG. 3) of the rotation base 6.

筺体2は、回転ベース6等を収容する筺体で、直方体状に形成される。この筺体2の側面には開閉自在の扉部21が設けられており、この扉部21を開いて、回転ベース6に対して後記する容器10の着脱ができるようになっている。また、上部には着脱自在の蓋体22が設けられており、この蓋体22を取り外して、後記するずり速度発生手段7の位置調整を行うことができるようになっている。   The housing 2 is a housing that accommodates the rotating base 6 and the like, and is formed in a rectangular parallelepiped shape. An openable / closable door portion 21 is provided on the side surface of the casing 2, and the container 10 described later can be attached to and detached from the rotation base 6 by opening the door portion 21. In addition, a detachable lid 22 is provided on the upper part, and the position of the shearing speed generating means 7 described later can be adjusted by removing the lid 22.

支持部材3は、筺体2内の側面の取付部8に複数の防振用のスプリング9を介して水平に支持されている。支持部材3の略中央には、上側に突起した円筒状のベース支持部31が設けられるとともに、その下面側には、支持部材3と間隔を空けた状態でモータ4を固定するブラケット32が取り付けられている。   The support member 3 is supported horizontally by a plurality of anti-vibration springs 9 on the side mounting portion 8 in the housing 2. A cylindrical base support portion 31 protruding upward is provided in the approximate center of the support member 3, and a bracket 32 for fixing the motor 4 in a state of being spaced from the support member 3 is attached to the lower surface side thereof. It has been.

ベース支持部31の内周側には、回転ベース6がベアリングB1を介して回転自在に支持されている。ブラケット32には、貫通孔32aと、下側に突起した円筒状の軸部材32bが形成されている。   On the inner peripheral side of the base support portion 31, the rotary base 6 is rotatably supported via a bearing B1. The bracket 32 is formed with a through hole 32a and a cylindrical shaft member 32b protruding downward.

モータ4は、回転ベース6の駆動源であり、ブラケット32の下側に固定されるモータ本体41と、このモータ本体41から上側に突出した回転軸42とから構成される。モータ本体41は回転軸42を回転駆動する。回転軸42は、ブラケット32の貫通孔32aを貫通しており、その先端部が支持部材3とブラケット32との間の空間に位置している。   The motor 4 is a drive source for the rotary base 6 and includes a motor main body 41 fixed to the lower side of the bracket 32 and a rotary shaft 42 protruding upward from the motor main body 41. The motor main body 41 drives the rotary shaft 42 to rotate. The rotating shaft 42 passes through the through hole 32 a of the bracket 32, and a tip portion thereof is located in a space between the support member 3 and the bracket 32.

第1回転駆動機構5は、回転ベース6を水平方向に回転させる機構であり、モータ4の回転軸42に直結する第1プーリ51と、回転ベース6の下部に直結する第2プーリ52と、第1プーリ51と第2プーリ52の間に掛け渡されるベルト53とから構成される。第1プーリ51と第2プーリの半径の比は、モータ4の回転数と回転ベース6の所望の回転数に合わせて設定されるもので、例えば、1:2とする。これにより、モータ4の回転軸42の回転が、第1プーリ51、ベルト53、第2プーリ52を介して、回転ベース6に伝達され、所望の回転数で回転ベース6が回転するようになっている。なお、前記した第1プーリ51と第2プーリ52の半径の比は特に限定されるものではなく、モータ4の回転数や回転ベース6の所望の回転数に応じて、適宜変更可能である。   The first rotation drive mechanism 5 is a mechanism that rotates the rotation base 6 in the horizontal direction. The first pulley 51 that is directly connected to the rotation shaft 42 of the motor 4, the second pulley 52 that is directly connected to the lower portion of the rotation base 6, A belt 53 is provided between the first pulley 51 and the second pulley 52. The ratio of the radii of the first pulley 51 and the second pulley is set in accordance with the rotational speed of the motor 4 and the desired rotational speed of the rotary base 6, and is set to 1: 2, for example. As a result, the rotation of the rotation shaft 42 of the motor 4 is transmitted to the rotation base 6 via the first pulley 51, the belt 53, and the second pulley 52, and the rotation base 6 rotates at a desired number of rotations. ing. The ratio of the radii of the first pulley 51 and the second pulley 52 is not particularly limited, and can be appropriately changed according to the number of rotations of the motor 4 and a desired number of rotations of the rotation base 6.

図2は、回転ベースの斜視図であり、図3は、回転ベース上の第2回転駆動機構の要部拡大断面図である。
図2に示すように、回転ベース6は、例えば、剛性を確保するために、厚さ15mmの鉄板等から製作されるもので、矩形状の底部60と、この底部を囲む4枚の側面部61,62,63,64とから形成されている。これらの4枚の側面部のうち、相対向する一対の側面部を、それぞれ側面部61,62、側面部63,64とする。
FIG. 2 is a perspective view of the rotation base, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a second rotation drive mechanism on the rotation base.
As shown in FIG. 2, the rotary base 6 is manufactured from, for example, an iron plate having a thickness of 15 mm in order to ensure rigidity, and has a rectangular bottom portion 60 and four side portions surrounding the bottom portion. 61, 62, 63, 64. Of these four side surfaces, the pair of side surfaces facing each other are referred to as side surfaces 61 and 62 and side surfaces 63 and 64, respectively.

底部60の中央には、円筒状の回転軸60aが上下方向に貫通して設けられている。回転軸60aの下部には、前記した第2プーリ52が固定されており、第2プーリ52にモータ4(図1参照)の回転が伝達されることにより、回転ベース6全体が水平方向に回転する。また、回転軸60aの近傍には、直方体状の第1軸支持部60bが設けられている。   In the center of the bottom portion 60, a cylindrical rotation shaft 60a is provided so as to penetrate in the vertical direction. The above-described second pulley 52 is fixed to the lower portion of the rotation shaft 60a, and the rotation of the motor 4 (see FIG. 1) is transmitted to the second pulley 52, whereby the entire rotation base 6 rotates in the horizontal direction. To do. Further, a rectangular parallelepiped first shaft support portion 60b is provided in the vicinity of the rotation shaft 60a.

相対向する側面部61,62は、矩形板の下側両角部が切り欠かれた六角形状に形成されている。下側が切り欠かれているのは、側面部61,62が直交する側面部63,64の傾斜に合わせたもので、このように切り欠くことで軽量化が図られている。また、これらの側面部61,62のうち一方の側面部61には、第2軸支持部61aが設けられている。なお、第1軸支持部60bと第2軸支持部61aは、公転軸Y1(図3参照)の近傍に位置する。   The opposing side surface parts 61 and 62 are formed in a hexagonal shape in which both lower corners of the rectangular plate are cut out. The lower side is notched in accordance with the inclination of the side surface parts 63 and 64 where the side surface parts 61 and 62 are orthogonal to each other, and the weight is reduced by cutting out in this way. In addition, a second shaft support portion 61 a is provided on one of the side surface portions 61 and 62. The first shaft support portion 60b and the second shaft support portion 61a are located in the vicinity of the revolution axis Y1 (see FIG. 3).

相対向する側面部63,64は、矩形状に形成されており、それぞれ底部60に対して約135度外側に向けて傾斜するように設けられている。これにより、後記するずり速度発生部71の回転軸Y2(図3参照)に対して垂直になる。これらの側面部63,64のうち一方の側面部63は、この側面部63に直交する側面部61側が矩形状に開口している。側面部63の開口端部63a,63aには、断面L字型の固定具63b,63bが固定され、開口端部63aと固定具63bにより凹部が形成されるようになっている。この固定具63bと固定具63bの間に容器10が着脱できるようになっている。   The opposing side surface parts 63 and 64 are formed in a rectangular shape, and are provided so as to incline outward by about 135 degrees with respect to the bottom part 60. Thereby, it becomes perpendicular | vertical with respect to the rotating shaft Y2 (refer FIG. 3) of the shear speed generation | occurrence | production part 71 mentioned later. One side surface portion 63 of these side surface portions 63 and 64 has a rectangular shape opening on the side surface portion 61 side orthogonal to the side surface portion 63. Fixing parts 63b and 63b having an L-shaped cross section are fixed to the opening end parts 63a and 63a of the side surface part 63, and a recess is formed by the opening end part 63a and the fixing tool 63b. The container 10 can be attached and detached between the fixture 63b and the fixture 63b.

ここで、容器10は、上部が開口した有底円筒形状に形成され、その外周側に矩形状のフランジ11が溶接されている。このフランジ11を、開口端部63aと固定具63bの間に形成された凹部に嵌め込み、固定具63b,63bに沿ってスライドさせることで、容器10の着脱ができるようになっている。   Here, the container 10 is formed in a bottomed cylindrical shape having an open top, and a rectangular flange 11 is welded to the outer periphery thereof. The flange 10 is fitted into a recess formed between the open end 63a and the fixture 63b, and is slid along the fixtures 63b and 63b so that the container 10 can be attached and detached.

ずり速度発生手段7は、容器内の被攪拌材料にずり速度を発生させるずり速度発生部71と、このずり速度発生部71を回転駆動する第2回転駆動機構72とから構成される。   The shear rate generating means 7 includes a shear rate generator 71 that generates a shear rate for the material to be stirred in the container, and a second rotation drive mechanism 72 that rotationally drives the shear rate generator 71.

ずり速度発生部71は、例えば、金属、樹脂等から形成されるもので、容器10内に臨むように設けられるずり流動面71aと、このずり流動面71aを支持する支持シャフト71bとから構成される。   The shear speed generating unit 71 is formed of, for example, metal, resin, or the like, and includes a shear flow surface 71a provided to face the container 10 and a support shaft 71b that supports the shear flow surface 71a. The

ずり流動面71aは、その先端側(容器10側)が曲面(球面)形状に形成されており、その内部は軽量化のため中空になっている。   The front end side (container 10 side) of the shear flow surface 71a is formed in a curved surface (spherical surface), and the inside thereof is hollow for weight reduction.

支持シャフト71bは、ずり流動面71aを支持する軸部材である。支持シャフト71bは、図3に示すように、水平方向に対して45度の傾斜をなすように、回転ベース6の第2軸支持部61aに、ベアリングB3を介して回転自在に支持されている。また、支持シャフト71bは、容器10の中心軸X1からオフセットした位置で、かつ、容器10の内壁10aに平行になるように、第2軸支持部61aに支持されている。これにより、ずり流動面71aが容器10内で容器10の内壁10aに近接した位置に配置される。さらに、支持シャフト71bの上端部には後記するギアG6が固定されている。支持シャフト71bには軸方向に沿ってキー溝Dが形成されており、このキー溝Dに嵌合するキー(不図示)により支持シャフト71bがギアG6に結合される。これにより、支持シャフト71bは軸方向にスライド可能になるとともに、ギアG6の回転が伝達されるようになっている。なお、支持シャフト71bのスライド移動は、手動により行う。   The support shaft 71b is a shaft member that supports the shear flow surface 71a. As shown in FIG. 3, the support shaft 71b is rotatably supported by the second shaft support portion 61a of the rotation base 6 via a bearing B3 so as to be inclined at 45 degrees with respect to the horizontal direction. . The support shaft 71b is supported by the second shaft support portion 61a so as to be offset from the central axis X1 of the container 10 and parallel to the inner wall 10a of the container 10. As a result, the shear flow surface 71 a is disposed in the container 10 at a position close to the inner wall 10 a of the container 10. Further, a gear G6 described later is fixed to the upper end portion of the support shaft 71b. A key groove D is formed in the support shaft 71b along the axial direction, and the support shaft 71b is coupled to the gear G6 by a key (not shown) fitted in the key groove D. As a result, the support shaft 71b is slidable in the axial direction, and the rotation of the gear G6 is transmitted. Note that the slide movement of the support shaft 71b is performed manually.

図2および図3に示すように、第2回転駆動機構72は、回転ベース6の回転軸60a内に挿通される固定軸72aと、回転ベース6の第1軸支持部60b(図2参照)に図示しないベアリングを介して回転自在に支持される第1連結シャフト72bと、回転ベース6の第2軸支持部61aにベアリングB4を介して回転自在に支持される第2連結シャフト72cと、ギアG1〜G6とから構成される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the second rotation driving mechanism 72 includes a fixed shaft 72 a inserted into the rotation shaft 60 a of the rotation base 6 and a first shaft support portion 60 b of the rotation base 6 (see FIG. 2). A first connection shaft 72b that is rotatably supported via a bearing (not shown), a second connection shaft 72c that is rotatably supported by a second shaft support portion 61a of the rotation base 6 via a bearing B4, and a gear. G1 to G6.

固定軸72aは、図1に示すように、回転軸60aにベアリングB2を介して支持されており、その下部が、軸部材32b内に挿通された状態でピンPによってブラケット32に固定されている。これにより、回転ベース6が回転しても、固定軸72aは回転しないようになっている。また、固定軸72aの上部には、ギアG1が固定されている。   As shown in FIG. 1, the fixed shaft 72a is supported on the rotary shaft 60a via a bearing B2, and the lower portion thereof is fixed to the bracket 32 by a pin P in a state of being inserted into the shaft member 32b. . Thereby, even if the rotation base 6 rotates, the fixed shaft 72a does not rotate. A gear G1 is fixed to the upper part of the fixed shaft 72a.

第1連結シャフト72bは、図2に示すように、固定軸72aと直交する向きに配設されている。第1連結シャフト72bの両端部には、ギアG2とギアG3とがそれぞれ固定されている。ギアG2は、前記ギアG1と軸角90°で噛み合う直交ギアである。ギアG2は、第1連結シャフト72bを介して回転ベース6側に取り付けられているため、モータ4によって回転ベース6が回転駆動されると、固定されたギアG1を周回するプラネタリウムギアとして回転する。また、その回転は、ギアG3によってギアG4に伝達される。   As shown in FIG. 2, the first connecting shaft 72b is disposed in a direction orthogonal to the fixed shaft 72a. A gear G2 and a gear G3 are fixed to both ends of the first connection shaft 72b. The gear G2 is an orthogonal gear that meshes with the gear G1 at an axial angle of 90 °. Since the gear G2 is attached to the rotation base 6 side via the first connection shaft 72b, when the rotation base 6 is rotationally driven by the motor 4, it rotates as a planetarium gear that goes around the fixed gear G1. The rotation is transmitted to the gear G4 by the gear G3.

第2連結シャフト72cは、図3に示すように、水平方向に対して約45度の傾斜をなすように配設されている。第2連結シャフト72cの両端部には、ギアG4とギアG5が固定されている。ギアG4は、ギアG3と軸角45°で噛み合う直交ギアである。ギアG4は、ギアG3により回転させられ、それとともに、第2連結シャフト72cとギアG5が回転する。   As shown in FIG. 3, the second connecting shaft 72c is disposed so as to have an inclination of about 45 degrees with respect to the horizontal direction. Gears G4 and G5 are fixed to both ends of the second connecting shaft 72c. The gear G4 is an orthogonal gear that meshes with the gear G3 at an axial angle of 45 °. The gear G4 is rotated by the gear G3, and at the same time, the second connecting shaft 72c and the gear G5 rotate.

また、ギアG5は、ギアG6と噛み合う平歯車である。ギアG5の回転が、ギアG6に伝達されることで、前記した支持シャフト71b、および、ずり流動面71aが回転する。つまり、第2回転駆動機構72は、ずり速度発生部71を容器10の内壁10aに平行な軸回りに回転させる。なお、ギアG1〜G6のそれぞれの半径比は、支持シャフト71b等の所望の回転数に合わせて、適宜設定するものとする。   The gear G5 is a spur gear that meshes with the gear G6. The rotation of the gear G5 is transmitted to the gear G6, whereby the support shaft 71b and the shear flow surface 71a described above rotate. That is, the second rotation drive mechanism 72 rotates the shear rate generator 71 around an axis parallel to the inner wall 10 a of the container 10. The radius ratio of each of the gears G1 to G6 is appropriately set according to the desired number of rotations of the support shaft 71b and the like.

次に、以上のように構成された攪拌脱泡装置1の動作について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図4は、攪拌脱泡装置の動作について説明する図である。   Next, operation | movement of the stirring deaeration apparatus 1 comprised as mentioned above is demonstrated in detail, referring drawings suitably. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the stirring deaerator.

まず、図4(a)に示すように、支持シャフト71bを最も上側にスライドさせた状態で、被攪拌材料Kを収容した容器10を、回転ベース6にセットし、固定する。そして、図4(b)に示すように、支持シャフト71bを下側にスライドさせて、ずり流動面71aが、容器10内に臨んだ状態で、支持シャフト71bとギアG6とを結合する。   First, as shown in FIG. 4A, the container 10 containing the material to be stirred K is set and fixed on the rotating base 6 with the support shaft 71b slid to the uppermost side. Then, as shown in FIG. 4B, the support shaft 71b is slid downward, and the support shaft 71b and the gear G6 are coupled with the shear flow surface 71a facing the inside of the container 10.

そして、図4(c)に示すように、モータ4を回転駆動することで、モータ4の回転が、第1プーリ51、ベルト53、第2プーリ52を介して、回転ベース6に伝達され、回転ベース6が回転する。これにより、容器10が公転することとなる。一方、回転ベース6が回転することで、固定軸72aは相対的に回転する。つまり、回転ベース6側から見ると、固定軸72aが回転し、この固定軸72aの回転が、ギアG1、ギアG2、第1連結シャフト72b、ギアG3、ギアG4、第2連結シャフト72c、ギアG5、ギアG6を介して(図3参照)、支持シャフト71bに伝達される。これにより、支持シャフト71bおよびずり流動面71aは回転軸Y2(図3参照)回りに回転(自転)することとなる。   And as shown in FIG.4 (c), by rotating the motor 4, rotation of the motor 4 is transmitted to the rotation base 6 via the 1st pulley 51, the belt 53, and the 2nd pulley 52, The rotation base 6 rotates. Thereby, the container 10 will revolve. On the other hand, when the rotary base 6 rotates, the fixed shaft 72a rotates relatively. That is, when viewed from the rotation base 6 side, the fixed shaft 72a rotates, and the rotation of the fixed shaft 72a is the gear G1, the gear G2, the first connection shaft 72b, the gear G3, the gear G4, the second connection shaft 72c, and the gear. It is transmitted to the support shaft 71b via G5 and the gear G6 (see FIG. 3). As a result, the support shaft 71b and the shear flow surface 71a rotate (spin) around the rotation axis Y2 (see FIG. 3).

このとき、容器10内の被攪拌材料Kは、容器10の公転によって作用する遠心力により脱泡される。また、被攪拌材料Kは、ずり流動面71aが回転(自転)することによって、ずり速度が発生し、これにより攪拌される。特に、ずり流動面71aが容器10の内壁10aに近接していることで、遠心力の作用により容器10の内壁に張り付くような状態になっても、ずり流動面71aでずり速度を発生させて、より効果的に攪拌することができる。なお、ここで、「ずり速度」とは、2つの部材の間にある材料の内部に生じる分子の移動速度(のずれ)のことである。「ずり速度」は、例えば、2つの部材の間に液体を満たし、一方の部材を固定し、他方の部材を移動させたときなどにその間の液体に生じる。   At this time, the agitated material K in the container 10 is degassed by the centrifugal force acting by the revolution of the container 10. In addition, the material to be agitated K is agitated by the shear flow surface 71a rotating (spinning) to generate a shear rate. In particular, since the shear flow surface 71a is close to the inner wall 10a of the container 10, even if the shear flow surface 71a sticks to the inner wall of the container 10 due to the action of centrifugal force, the shear flow surface 71a generates a shear velocity. , Can be stirred more effectively. Here, the “shear speed” is a movement speed (deviation) of molecules generated inside the material between the two members. The “shear speed” is generated in the liquid between two members, for example, when a liquid is filled between two members, one member is fixed, and the other member is moved.

攪拌処理がほぼ完了したら、図4(d)に示すように、ずり流動面71aが容器10内で若干上側にシフトするように、支持シャフト71bを上側に少しだけスライドさせる。これにより、支持シャフト71bの容器10内における高さ位置が変えられる。そして、この状態で、再度、モータ4を回転駆動し、回転ベース6を回転させるとともに、支持シャフト71bを回転(自転)させる。これにより、ずり流動面71aの表面に付着した被攪拌材料K(攪拌材料)を、遠心力で容器10内に戻すことができる。   When the stirring process is almost completed, as shown in FIG. 4D, the support shaft 71b is slightly slid upward so that the shear flow surface 71a is slightly shifted upward in the container 10. Thereby, the height position in the container 10 of the support shaft 71b is changed. In this state, the motor 4 is driven to rotate again, the rotation base 6 is rotated, and the support shaft 71b is rotated (autorotated). Thereby, the to-be-stirred material K (stirring material) adhering to the surface of the shear flow surface 71a can be returned in the container 10 with a centrifugal force.

その後、図4(e)に示すように、支持シャフト71bを上側まで引き上げ、容器10を回転ベース6から取り外し、処理が完了する。   Thereafter, as shown in FIG. 4E, the support shaft 71b is pulled up to remove the container 10 from the rotating base 6, and the process is completed.

以上によれば、本実施形態において、以下の効果を得ることができる。
本実施形態に係る攪拌脱泡装置1によれば、ずり速度発生手段7で被攪拌材料Kにずり速度を発生させるので、容器10を回転ベース6に固定した状態で、被攪拌材料Kを攪拌することができる。
According to the above, in the present embodiment, the following effects can be obtained.
According to the stirring and defoaming apparatus 1 according to the present embodiment, since the shearing speed is generated in the material to be stirred K by the shearing speed generating means 7, the stirring material K is stirred while the container 10 is fixed to the rotating base 6. can do.

被攪拌材料Kにずり速度を発生させる機構として、従来のように公転軌道上に配設された容器を自転させる機構ではなく、ずり速度発生手段7を採用し、このずり速度発生手段7を、加速度の影響が小さい回転ベース6の回転軸の近傍で支持するように構成したことから、その機構の設計を容易にすることができる。   As a mechanism for generating a shearing speed in the material to be stirred K, a shearing speed generating means 7 is adopted instead of a conventional mechanism for rotating a container disposed on a revolution track, and this shearing speed generating means 7 is Since it is configured to support in the vicinity of the rotation axis of the rotation base 6 where the influence of acceleration is small, the design of the mechanism can be facilitated.

容器10を回転ベース6に固定するように構成したので、容器10の容量および質量を従来よりも大きくすることもできる。例えば、従来、容器10が自転する関係上、容器の容量は5kgが限界であったが、本実施形態に係る攪拌脱泡装置1によれば、容器の容量を100kg〜200kg、もしくはそれ以上にすることができる。これにより、1回の処理で大量の攪拌材料が得られる。   Since it comprised so that the container 10 might be fixed to the rotation base 6, the capacity | capacitance and mass of the container 10 can also be made larger than before. For example, conventionally, due to the rotation of the container 10, the capacity of the container is 5 kg, but according to the stirring and defoaming device 1 according to the present embodiment, the capacity of the container is 100 kg to 200 kg or more. can do. Thereby, a large amount of stirring material is obtained by one process.

容器10を回転ベース6に固定するように構成したので、加速度の影響を考慮しても、回転ベース6の回転速度を10000rpm以上にすることもできる。これにより、より効果的な被攪拌材料Kの脱泡を行うことができる。   Since the container 10 is configured to be fixed to the rotation base 6, the rotation speed of the rotation base 6 can be set to 10,000 rpm or more even if the influence of acceleration is taken into consideration. Thereby, the more effective defoaming of the to-be-stirred material K can be performed.

ずり速度発生部71の質量は、従来の攪拌脱泡装置における容器、容器内の被攪拌材料、容器収納機構、自転機構等の総質量よりも小さくすることができる。また、第2回転駆動機構72は、公転軸Y1の近傍に配設されるように構成した。これにより、容器を自転させる従来の攪拌脱泡装置と比較して、加速度の影響を大幅に抑制することができ、回転機構の設計が容易になる。   The mass of the shear rate generator 71 can be made smaller than the total mass of the container, the material to be stirred in the container, the container storage mechanism, the rotation mechanism, and the like in the conventional stirring and defoaming apparatus. The second rotation drive mechanism 72 is configured to be disposed in the vicinity of the revolution axis Y1. Thereby, compared with the conventional stirring deaerator which rotates a container, the influence of an acceleration can be suppressed significantly and the design of a rotation mechanism becomes easy.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement with a various form.

本実施形態では、ずり速度発生手段7を1つのみ設ける構成としたが、図5に示すように、ずり速度発生手段7を公転軸を中心とした点対称に2つ設けることもできる。これによれば、1回の被攪拌材料の処理量も2倍になるとともに、回転バランスを良好にすることができる。さらに、ずり速度発生手段7を3つ以上設けることもできる。   In the present embodiment, only one shear speed generating means 7 is provided. However, as shown in FIG. 5, two shear speed generating means 7 can be provided symmetrically about the revolution axis. According to this, the processing amount of the material to be stirred once is doubled and the rotation balance can be improved. Furthermore, three or more shear rate generating means 7 can be provided.

ずり速度発生手段7において、ずり速度発生部71を第2回転駆動機構72により回転させるものとしたが、この第2回転駆動機構72の代わりにモータを設け、このモータでずり速度発生部71を回転させるように構成してもよい。これによれば、簡単な構成で被攪拌材料Kにずり速度を発生させることができる。   In the shearing speed generating means 7, the shearing speed generating part 71 is rotated by the second rotational driving mechanism 72. However, a motor is provided in place of the second rotational driving mechanism 72, and the shearing speed generating part 71 is driven by this motor. You may comprise so that it may rotate. According to this, the shear rate can be generated in the material to be stirred K with a simple configuration.

ずり速度発生手段7において、ずり速度発生部71を第2回転駆動機構72により回転させるように構成したが、このずり速度発生手段7は被攪拌材料Kにずり速度を発生させるものであればよく、例えば、ずり速度発生部71を揺動または振動させること等で、被攪拌材料Kにずり速度を発生させるものであってもよい。   In the shear speed generating means 7, the shear speed generating section 71 is configured to be rotated by the second rotational drive mechanism 72. However, the shear speed generating means 7 may be any means as long as it generates the shear speed to the material K to be stirred. For example, the shear rate may be generated in the material K to be stirred by swinging or vibrating the shear rate generator 71.

また、被攪拌材料Kの物性により、ずり速度発生手段7の回転運動だけでは被攪拌材料Kの全体に流動が及ばない場合等には、ずり速度発生手段7に加えて、さらに、ずり流動面71aの揺動機構または振動機構を必要に応じて設けることもできる。なお、機構例としては、ギアG2とギアG3とを連結する第1連結シャフト72bから適度な比率で回転速度の調整を行った後に、カム機構などを設けて軸方向・上向き分だけを駆動する機構が挙げられる。軸方向・下向き分は、重力および遠心力の作用により、支持シャフト71bおよびずり流動面71aが軸方向にスムーズに振動することができる。   Further, due to the physical properties of the material to be stirred K, when the flow of the shearing speed generating means 7 alone does not reach the entire material to be stirred K, in addition to the shearing speed generating means 7, the shear flow surface is further increased. The swing mechanism or the swing mechanism 71a can be provided as necessary. As an example of the mechanism, after adjusting the rotational speed at an appropriate ratio from the first connecting shaft 72b that connects the gear G2 and the gear G3, a cam mechanism is provided to drive only the axial direction and upward direction. Mechanism. In the axial direction / downward direction, the support shaft 71b and the shear flow surface 71a can vibrate smoothly in the axial direction by the action of gravity and centrifugal force.

ずり速度発生手段7において、ずり流動面71aの先端側を曲面形状に形成したが、平面形状等いかなる形状を有するものであってもよい。また、ずり流動面71aの表面に溝または突条部を形成してもよい。これによれば、被攪拌材料Kをより効果的に流動させることができるため、被攪拌材料をKより効果的に攪拌させることができる。   In the shearing speed generating means 7, the tip end side of the shearing flow surface 71a is formed in a curved shape, but it may have any shape such as a planar shape. Moreover, you may form a groove | channel or a protrusion part in the surface of the shear flow surface 71a. According to this, since the material to be stirred K can be made to flow more effectively, the material to be stirred can be stirred more effectively than K.

ずり速度発生手段7において、ずり流動面71aを取替え可能に構成してもよい。これによれば、被攪拌材料の種類、粘度、物性等に適宜合わせて、ずり流動面71aの形状等を変えることができるので、被攪拌材料をより効果的に攪拌することができる。   In the shear rate generating means 7, the shear flow surface 71a may be replaceable. According to this, the shape and the like of the shear flow surface 71a can be changed according to the type, viscosity, physical properties, and the like of the material to be stirred, so that the material to be stirred can be more effectively stirred.

支持シャフト71bのスライド移動は、手動により行うものとしたが、必要に応じて、軸方向の自動位置決め機構を設け、自動化してもよい。   Although the slide movement of the support shaft 71b is performed manually, an automatic positioning mechanism in the axial direction may be provided and automated as necessary.

本発明の攪拌脱泡装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the stirring deaerator of the present invention. 回転ベースの斜視図である。It is a perspective view of a rotation base. 第2回転駆動機構の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of a 2nd rotation drive mechanism. 攪拌脱泡装置の動作について説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a stirring defoaming apparatus. 変形例に係る攪拌脱泡装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the stirring defoaming apparatus which concerns on a modification.

符号の説明Explanation of symbols

1 攪拌脱泡装置
2 筺体
3 支持部材
4 モータ
5 第1回転駆動機構
6 回転ベース
7 ずり速度発生手段
8 支柱
9 ワイヤ
10 容器
10a 内壁
11 フランジ
21 扉部
31 ベース支持部
32 ブラケット
32a 貫通孔
32b 軸部材
41 モータ本体
42 回転軸
51 第1プーリ
52 第2プーリ
53 ベルト
60 底部
60a 回転軸
60b 第1軸支持部
61,62 側面部
61a 第2軸支持部
63,64 側面部
63a 端部
63b 固定具
71 ずり速度発生部
71a ずり流動面
71b 支持シャフト
72 第2回転駆動機構
72a 固定軸
72b 第1連結シャフト
72c 第2連結シャフト
K 被攪拌材料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stirring deaerator 2 Housing 3 Support member 4 Motor 5 1st rotation drive mechanism 6 Rotating base 7 Shearing speed generation means 8 Strut 9 Wire 10 Container 10a Inner wall 11 Flange 21 Door part 31 Base support part 32 Bracket 32a Through-hole 32b Shaft Member 41 Motor body 42 Rotating shaft 51 First pulley 52 Second pulley 53 Belt 60 Bottom portion 60a Rotating shaft 60b First shaft support portion 61, 62 Side surface portion 61a Second shaft support portion 63, 64 Side surface portion 63a End portion 63b Fixing tool 71 Shear velocity generating portion 71a Shear flow surface 71b Support shaft 72 Second rotation drive mechanism 72a Fixed shaft 72b First connection shaft 72c Second connection shaft K Stirred material

Claims (6)

被攪拌材料を収容する容器が周縁部に固定される回転ベースと、
前記回転ベースを回転自在に支持する支持部材と、
前記回転ベースを回転させることで前記容器を公転させる第1回転駆動機構と、
を備え、
前記容器内に収容された前記被攪拌材料にずり速度を発生させるずり速度発生手段をさらに備えることを特徴とする攪拌脱泡装置。
A rotating base on which a container for containing a material to be stirred is fixed to a peripheral portion;
A support member for rotatably supporting the rotation base;
A first rotation drive mechanism for revolving the container by rotating the rotation base;
With
A stirring defoaming apparatus, further comprising a shearing speed generating means for generating a shearing speed in the material to be stirred accommodated in the container.
前記ずり速度発生手段は、
前記容器内に臨むように設けられるずり流動面を有するずり速度発生部と、
前記容器内の前記ずり速度発生部を駆動する駆動機構と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の攪拌脱泡装置。
The shear rate generating means is
A shear rate generator having a shear flow surface provided to face the container;
A drive mechanism for driving the shear rate generator in the container;
The stirring deaerator according to claim 1, comprising:
前記駆動機構は、前記ずり速度発生部を前記容器の内壁に平行な軸回りに回転させる第2回転駆動機構であることを特徴とする請求項2に記載の攪拌脱泡装置。   The stirring and defoaming apparatus according to claim 2, wherein the driving mechanism is a second rotation driving mechanism that rotates the shearing speed generating unit around an axis parallel to the inner wall of the container. 前記ずり流動面は、取替可能に設けられていることを特徴とする請求項2または請求項3のいずれか1項に記載の攪拌脱泡装置。   4. The stirring and defoaming device according to claim 2, wherein the shear flow surface is provided so as to be replaceable. 5. 前記ずり流動面は、前記容器内での高さ位置を変えられるように構成されていることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の攪拌脱泡装置。   The stirring defoaming device according to any one of claims 2 to 4, wherein the shear flow surface is configured to change a height position in the container. 前記ずり流動面は、前記容器の内壁に近接するように設けられていることを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の攪拌脱泡装置。   The stirring defoaming device according to any one of claims 2 to 5, wherein the shear flow surface is provided so as to be close to an inner wall of the container.
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