JP2016510290A - 計量バルブ - Google Patents

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Abstract

本発明は、エアゾール容器用の計量バルブに関し、計量バルブは、エアゾール容器の内部に置かれる内面と、エアゾール容器の外に置かれる外面と、を有するバルブは、内側チャンバ(17)を有するバルブ本体(1)と、ステム(41)と、リザーバ(R)と、を備え、内側チャンバ(17)は、バルブの内面かバルブの外面と連絡でき、ステム(41)は、閉鎖手段(42)を備え、部分的に内側チャンバ(17)に置かれ、2つの位置、すなわち、内側チャンバ(17)がバルブの内面と連絡するがバルブの外面から切り離される閉位置と、内側チャンバ(17)がバルブの外面と連絡するがバルブの内面から切り離される開位置、の間を動き、リザーバ(R)は、ステム(41)が閉位置の時に満たされることができ、ステム(41)が開位置の時に空にされることができる。本発明に従って、リザーバ(R)は、バルブ本体(1)の外であってバルブの内面の近くに位置し、リザーバ(R)は、バルブ本体(1)の内側チャンバ(17)と連絡し、リザーバ(R)は、少なくとも1つの可撓性膜(2)から成る。【選択図】図2

Description

本発明は、エアゾール容器用の計量バルブに関し、計量バルブは、エアゾール容器の内部に置かれる内面と、エアゾール容器の外に置かれる外面と、を有する。バルブは、内部チャンバを有するバルブ本体と、ステムと、リザーバ(R)と、を備え、内側チャンバは、バルブの内面かバルブの外面と連絡でき、ステムは、閉鎖手段を備え、部分的に内側チャンバに置かれ、2つの位置、すなわち、内側チャンバがバルブの内面と連絡するがバルブの外面から切り離される閉位置と、内側チャンバがバルブの外面と連絡するがバルブの内面から切り離される開位置、の間を動き、リザーバ(R)は、ステムが閉位置の時に満たされることができ、ステムが開位置の時に空にされることができる。
圧力が及ぼされるのが液体ガスによってか圧縮ガスによってかに応じた、スプレー用計量バルブのいくつもの種類が存在する。ガスが液体である時、それは、製品と混ぜ合わせられる。バルブの閉位置では、製品は、所望の容積の計量チャンバに入り込む。バルブが開いている時、計量チャンバは、加圧容器から切り離されて、周囲空気と接触する。製品の中に含まれた液体ガスは、膨張し、製品の排出をスプレーの形態で引き起こす。圧力が圧縮ガスによって加えられるならば、機械的にリザーバを空にする必要がある。このことは、例えばばねを用いて実現され、ばねは、リザーバの底を出口の方へ押しやる。そのような計量バルブの一例は、例えば特許文献1から知られている。それは、多くの部品を必要とする難点を有し、従って、そのうちのいくつかは、可動性であり、動かなくなるおそれがある。
別の解決法は、弾性材料からリザーバを製造することである。ステムが閉位置にある時、製品は、リザーバの中に入り、それを弾性的に変形させる。ステムが押し込まれた時、弾性膜は、もうこれ以上容器に広がる圧力を受けない。それが収縮し、その初期形状に戻り、従って製品を排出する。そのようなポーチ用の材料の選択は、非常に限られる。実際上、エラストマーだけが想定され得る。しかしながら、それは、すべての溶液と相いれない。特に、それは、アルコール、香水または他の添加剤を含んでいる溶液と相いれない。Mitani社は、MKPの名称でそのようなバルブを商品化している。これは、内側チャンバ、ステム、ステムの周りに置かれるインサート、および弾性円筒状膜を含むバルブ本体であり、弾性円筒状膜は、インサートとバルブ本体の間に置かれる。ステムの下端は、それが閉位置にある時に、内側チャンバの入口開口部を閉じる。シールするために、膜の下端は、ステムの下端と流路開口部の間のパッキンの役目を果たす。バルブが閉じている時、製品は、圧力を受けて内側チャンバに入り、弾性膜を膨らませる。バルブが開いている時に、内側チャンバは大気圧にされ、弾性膜は、しぼみ、対応する体積をバルブの外に排出する。そのようなバルブは、特許文献2から知られている。
仏国特許2740527号 米国特許第4858790号
本発明の目的は、簡単で信頼性の高い計量バルブを構想することである。別の目的は、特にアルコールを含んでいる多数の溶液と併用できる材料を選択できることである。リザーバの容積は、必要に応じて広範囲から選択できなければならない。
この目的は、本発明に従って、リザーバがバルブ本体の内側チャンバと連絡し、リザーバがバルブ本体の外であってバルブの内面の方に位置することと、リザーバが少なくとも1つの可撓性膜から成ることとから、達成される。
従って、本発明のリザーバは、ユーザーの手の届かない容器の内部に保護されて位置する。しかしながら、それは容器の内部に広がる圧力を受ける。さらに、本発明のリザーバは、可動部品を含まない。可撓性膜だけが、分量の排出または充填の際に変形する。容器の中に広がる圧力は、バルブが閉じられている時にリザーバを満たすか、または可撓性膜を押す時にリザーバを空にするのに、十分である。
好ましくは、リザーバは剛壁で構成され、剛壁に可撓性膜が固定される。可撓性膜の方に向けられた剛壁の面および/または剛壁の方に向けられた可撓性膜の面は、窪みを呈することができる。
剛壁は、バルブ本体の構成要素をなす、または反対にバルブ本体と別の部品を構成する。
切り離されたポーチの形成を避けるために、可撓性膜の方に向けられた剛壁の面におよび/または剛壁の方に向けられた可撓性膜の面に、溝を設けることが好ましい。
リザーバを完全に空にするために、可撓性膜を、剛壁と逆の形にしてもよい。このようにして、容器の中に広がる圧力を受けて、膜は、剛壁の窪みの底に対してちょうど押しつけられるようになる。
可撓性膜が弾性であることは、必須ではない。従って、想定できる材料の選択の数が非常に多い。特に、バルブのポーチの可撓性ポーチに使用されるようなアルミニウムラミネートを、使用することができる。膜は、アルミニウムの有無にかかわらず、単一材料薄膜または積層複合薄膜から製造できる。
容器の内部に対する内側チャンバの液密性・気密性を保証するために、ステムの閉鎖手段を、ステムとは異なる部品である先端部分に置くことが可能であり、閉鎖手段は、ステムが開位置にある時に内側チャンバをバルブの内面から切り離し、ステムが閉位置にある時に内側チャンバとバルブの内面を連絡させる。この解決法により、一般的なステムを、本発明の計量バルブのために使用することが可能になる。より正確には、内側チャンバとバルブの内面とは、流路開口部を介して連絡でき、先端部分の閉鎖手段は、ニードルで構成されることができ、ニードルは、ステムが開位置にある時に、流路開口部をシールする仕方で閉じながら流路開口部に入るのに適当な大きさにされている。
リザーバと内側チャンバの間の連絡は、リザーバの内部と内側チャンバをつなぐためのバルブ本体に設けられた連通路によって行われることができ、前記の連通路は、好ましくは流路開口部のすぐ近くで、内側チャンバに通じる。
本発明は、例示的実施形態を示す次の図を用いて詳細に説明される。
バルブの分解断面図; 閉位置でのバルブの断面図; 開位置でのバルブの断面図; バルブ本体の下部の透視図; 図4のバルブ本体の断面および透視図; 膜の透視図; ステムの透視図の断面図; 図7のステムの断面図.
説明の分かりやすさの理由で、「上」および「下」または「高い」および「低い」のような空間参照を用いる。これらの参照は、高い所へ導かれた出口開口部を含む、図2に表されているようなバルブに関係する。これは、バルブが別の位置で使用され得ることを妨げない。さらに、部品の大部分は、いくつかの要素を除いて、ステムおよびバルブ本体の中心を通る垂直軸周りに回転対称を有する。形容詞「軸方向」または「径方向」は、この垂直な対称軸に関係する。
本発明のバルブは、本質的に、バルブ本体(1)、膜(2)、ばね(3)、ステム/先端部分アセンブリ(4)、内側パッキン(5)およびカップ(6)から成る。
このバルブは、最初に、圧縮ガス、特に圧縮空気の圧力下で、エアゾールを用意するようになっている。そのような容器の中で、初期圧力は、一般に8〜10barであり、最後に2barまで低下する。
カップ(6)、内側パッキン(5)およびばね(3)は、既知のバルブに使用される通常の部品である。それらは、これ以上詳しく説明されない。
本発明のバルブは、バルブ本体に一体化された側方リザーバ(R)によって、および、バルブが開いている時にバルブ本体の入口開口部(14)をふさぐニードル(421)によって、既知のバルブと区別される。
バルブ本体(1)は、一般的なバルブ本体と非常によく似ている。それは、特に、ほぼ円筒形の主部(11)を含み、主部(11)は、内側チャンバ(17)を形成し、その中にステム/先端部分アセンブリ(4)がばね(3)に当接して入る。この主部の上端は、リング(12)を形成し、リング(12)は、主部の残りの部分よりもわずかに広く、その周りにカップがその中央部(61)で圧着される。主部の下端は、径方向壁(13)によって閉じられ、その中心で流路開口部(14)が貫通する。主部は、知られているように管(15)によって下の方に延び、管(15)にプランジャーチューブ(図示せず)を固定でき、フラスコの底に達するのを可能にする。流路開口部(14)は、管(15)の内部と主部(11)の内側チャンバ(17)とを連絡する。それは好ましくは円錐台状であり、それが内側チャンバ(17)の方へ管(15)より広くなるようになっている。
本発明のバルブ本体は、側方リザーバ(R)が存在することによって既知のバルブ本体と区別される。このリザーバは、バルブ本体の横から突き出た凹状の剛壁(16)と、可撓性膜(2)と、で構成され、可撓性膜(2)は、その周縁(21)で剛壁の周縁(161)に固定される。連通路(163)は、バルブ本体の内側チャンバ(17)とリザーバ(R)とを連絡する。このため、連通路は、一方は凹状の剛壁(16)の底に通じ、他方は内側チャンバ(17)に通じる。示されている例では、それは、内側チャンバ(17)の低い所に通じる。これは、リザーバの剛壁(16)をできるだけ下に配置することを可能にする。このようにして、カップ(6)とリザーバの剛壁(16)との間に、特にカップを圧着するために十分な空間が残っている。しかしながら、流路をより高い箇所に通じさせることは、可能である。
膜(2)は、好ましくは剛壁の窪み(162)と逆の形を有する。このようにして、それは、容器の内部に広がる圧力によって、底を覆って凹状の壁に対して押しつけられることができる。
剛壁の窪みの底にいくつかの溝(164)を設けることが好ましい。これらの溝は、連通路(163)の取り入れ口から、窪みの周縁の方向に広がる。様々な溝(164)は、連通路から遠ざかって星形を形成する。このようにして、膜が凹状の壁に対して押しつけられる時、連通路(163)への入り口のないポーチを形成するおそれはない。窪みの底に作られた溝に加えてまたはその代わりに、剛壁(16)に向けられた膜の面に溝を作ることが可能である。
ステム/先端部分アセンブリ(4)は、2つの異なる部品、すなわち、ステム(41)と、厳密に言えば、ニードル(421)で終わる先端部分(42)と、で構成される。2つの部品が、ひと続きの部品の形をとり得ることは、当然である。2つの異なる部品を有する利点は、一般的なステム(41)を使用可能であることと、先端部分(42)が本発明によるバルブ用である時に、先端部分(42)をそれに取り付け可能であることである。
ステム(41)は、その上部が管状部分(411)で構成され、管状部分(411)は、その上端で開き、その下端で径方向底壁(412)によって閉じられる。1つ以上の出口オリフィス(413)が、好ましくは径方向に向けられて、底壁のすぐ近くで、管状部分の低い所に設けられる。ここで示されている例では、それらの2つがある。これらのオリフィスは、管状部分(411)の内部を外部と接触させる。管状部分(411)は、本質的に円筒形の第2部分(414)によって下の方へ長く続く。第2部分の上端は、上の方へ突き出た環状リング(415)を形成し、その直径は、第1管状部分(411)の直径よりも大きい。リングの頂部は、出口オリフィス(413)よりも下に位置する。ステムに沿った製品の通過を容易にするために、ステムは、その面に縦リブ(416)を備え、縦リブ(416)は、第2部分の下端からリング(415)の基底まで延びる。材料を節約するために、本例のように、ステムの第2部分の中心を空洞にすることが可能である。第2部分は、嵌合ほぞ(417)で終わり、それに先端部分(42)がはまることができる。
ここで示されている例では、管状部分(411)の内部にインサート(44)がある。このインサートの機能は、出口の直径を小さくすること、およびスプレーの形態を改良することである。ここでまた、一般的なステムを使用すること、およびバルブの内部でデッドスペースを減らせることが、重要である。
先端部分(42)は、ニードル(421)で終わる円筒形部品で構成される。それは、上部にくり抜きを有し、くり抜きは、嵌合ほぞ(417)の形と相補的なまたは少なくとも適合する形を有する。その直径は、ニードル(421)で終わるために、徐々におよび段で減少する。第1段で形成された径方向ショルダー(422)は、ばね(3)を支える役目を果たす。第2段で形成されたショルダー(423)は、先端部分が流路開口部(14)の中で深く入りすぎるのを妨げるために、ぶつかる役目を果たす。この第2ショルダーは、流路開口部と同じように、円錐台状である。このようにして、第2ショルダー(423)が、径方向壁(13)または円錐台状開口部(14)に対して当接するまで、先端部分は、流路開口部に最大限に押し込まれることができる。第2ショルダーは、先端部分がこの第2ショルダーで径方向壁(13)に対して当接するように、円錐台状よりむしろ放射状であることが同じく可能であることは、当然である。
ニードル(421)の直径およびバルブ本体の流路開口部(14)の直径は、ステムがばね(3)の作用に反して押される時に、ニードルが、流路開口部に密封的にふさぎながら入ることができるが、ステムへの加圧が止められた時にばねの作用を受けてこの流路開口部から再び出ることができ、このようにして流路開口部(14)を空けるように、選ばれる。
バルブが取り付けられた時、膜(2)は、凹状の壁(16)に、例えばそれらの各々の側方縁(21,161)を溶接することによって、密封的に固定され、リザーバ(R)を形成する。ステム/先端部分アセンブリ(4)は、バルブ本体の内側チャンバ(17)の内部に置かれ、ニードル(421)は、流路開口部(14)の方へ導かれる。ばね(3)は、ステム/先端部分アセンブリ(4)を高い位置に押しやるように、先端部分の第1ショルダー(422)とバルブ本体の径方向壁(13)との間に置かれる。内側パッキン(5)は、バルブ本体のリング(12)の頂部に置かれ、ステムの管状部分(411)は、カップの中央部(61)および内側パッキン(5)の中央開口を通る。内側パッキン(5)の中央開口は、ステムの管状部分(411)を、それが滑り得るようにしながら、密封的に取り囲む。カップは、バルブ本体のリング(12)の周りに圧着され、内側パッキン(5)が、カップ(6)とバルブ本体(1)との間、およびバルブの外面と内側チャンバ(17)との間をシールするようになっている。カップ(6)の下に位置したバルブの面の全ては、すなわち特に、カップの内面、バルブ本体(1)の外面は、エアゾール容器の内部に置かれるバルブの内面を構成する。カップの上に位置したバルブの面、すなわち特に、カップの外面と、内側パッキン(5)の上に突き出たステムの管状部分(411)の外面とは、エアゾール容器の外に置かれるバルブの外面を構成する。
本発明のバルブは、次のように機能する。停止位置で、すなわちバルブが閉じられている時、ばねは、ステム/先端部分アセンブリ(4)を上の方へ押しやる。ステムの出口開口部(413)は、内側パッキン(5)と向き合ってまたはその上方に位置する。ニードル(421)は、流路開口部(14)の外であってその上方にある。ステムの環状リング(415)は、内側パッキン(5)に対して当接する。従って、流路開口部(14)、バルブ本体の内側チャンバ(17)、および連通路(163)を介して、管(15)の内部とリザーバ(R)との間の流路がある。それに対して、バルブ本体の内側チャンバ(17)とステムの管状部分(411)の内部との間の連絡はない。一方では、環状リング(415)が内側パッキン(5)に当接するからであり、他方では、出口開口部(413)が内側パッキン(5)と向き合うまたはその上方にあるからである。これは、図2に表されている状態である。容器(図示せず)の中に広がる圧力の影響下で、製品は、管(15)、流路開口部(14)、内側チャンバ(17)、および連通路(163)を通り抜け、リザーバ(R)の中に入る。リザーバは、膜(2)がぴんと張るまで、満たされる。
圧力がステム(41)に下方へ加えられるなら、ステム(41)は移動し先端部分(42)を駆動する。ニードル(421)は、バルブ本体の流路開口部(14)の中に入り、密封的にそれをふさぐ。環状リング(415)は、内側パッキン(5)から離れ、出口開口部(413)は、内側パッキン(5)の下に進む。内側チャンバ(17)および従ってリザーバ(R)は、ニードル(421)によって流路開口部(14)が漏れないようにふさがれるので、このように容器の内部から切り離される。それに対して、内側チャンバ(17)の内部、および従ってリザーバ(R)は、バルブ本体の主部の壁とステムの管状部分(411)との間に位置する環状空間、出口アウトレット(413)、および管状部分(411)の内部を介して、外部と連絡する。これは、図3に表されている状態である。圧縮ガスにさらされたリザーバの内部と、バルブの外部と、の間の圧力差のため、大気圧で、膜(2)は、凹状の壁(16)に対して押され、製品を連通路(163)から排出する。溝(164)のおかげで、リザーバの中に含まれている製品の全部が、連通路(163)の方向に押し返されることが確かである。内側チャンバ(17)の中のリザーバから排出された製品は、内側チャンバ(17)の中に含まれている製品を、流路開口部(413)、管状部分(411)、およびバルブの外部のほうに押す。
膜(2)が圧縮ガスの圧力を受けることから、それは、弾性である必要はなく、可撓性であれば十分である。従って、バルブ本体に溶接しやすくてエアゾールに含まれた製品と適合する材料を選択することが可能である。特に、ポーチにバルブの可撓性ポーチに使用されるもののような、アルミニウムラミネートを選択できる。適用される製品との不適合がなければ、特にエラストマーから成る弾性膜を使用することが可能であることは、当然である。最適な仕方で、バルブ本体は、ポリプロピレン(PP)またはポリエチレン(PE)から製造され、膜は、バルブ本体との溶接の終わりで適合する内面を有し、ステムおよび先端部分は、ポリオキシメチレン(POM)、ポリアミド(PA)またはナイロンから成る。
剛壁(16)および膜(2)は、ここに示されている例ではほぼ径方向であるが、それらが水平に対して傾くこともまた可能であるだろう。
同様に、剛壁(16)が、バルブ本体の残りの部分と異なる完全な部品を構成することが、想定可能である。同じバルブ本体用に、異なった大きさの膜/剛壁の様々なセットを用意することがその時可能である。バルブ本体の同じモデルで、異なった容積の様々な計量バルブを製造することが可能である。剛壁および膜は、溶接、嵌合、オーバーモールドなどのようなあらゆる適切な手段によって、バルブ本体に固定されることができる。
本発明は、いくつもの利点を有する。一方では、膜(2)用の材料の選択が非常に広い。膜(2)が必ずしも弾性であることなく可撓性であれば十分であるからである。従って、リザーバに含まれる製品に応じてそれを合わせるのが容易である。
他方では、リザーバ(R)の容積は、容易に必要に合わせることができる。ある程度はリザーバの高さに変化をもたせることが可能である。窪み(162)のおよび膜(2)の断面に変化をもたせることもまた可能である。ここで示されている例では、凹状の剛壁(16)は、インゲンマメの形をしている。しかしながら、より小さい表面積を有する形または反対により大きい表面積を有する形を、それに与えることが可能である。凹状の壁(16)および従って膜(2)は、リザーバが環状の形を有するように、バルブ本体を完全に取り囲むようにすることが、特に可能である。この場合には、いくつもの連通路(163)を設けることが可能である。圧縮ガスの圧力を受ける表面積は、従って容積に比べて非常に大きい。従って、エアゾールの最後で圧力が弱い時(例えば2bar)であっても、小滴なしに、適切に形作られたスプレーを得ることがやはり可能である。
最後に、採取ごとの最初から最後まで、圧縮ガスの圧力を受ける表面積は、同じままである。放出されるスプレーは、従って採取の間中一定である。採取の最後で小滴を作るおそれがない。
本バルブは、圧力下のガスから分離される製品を隔てるために、内側ポーチを備えるように適合されることができる。リザーバ(R)は、ポーチの内部または反対に外部に置かれることができる。
1 バルブ本体
11 主部
12 リング
13 径方向壁
14 流路開口部
15 管
16 凹状の剛壁
161 周縁
162 窪み
163 連通路
164 溝
17 内側チャンバ
2 膜
21 周縁
3 ばね
4 ステム/先端部分アセンブリ
41 ステム
411 管状部分
412 底壁
413 出口開口部
414 円筒形部分
415 リング
416 リブ
42 先端部分
421 ニードル
422 第1ショルダー
423 第2ショルダー
5 内側パッキン
6 カップ
61 中央部
R リザーバ

Claims (12)

  1. エアゾール容器用の計量バルブであって、エアゾール容器の内部に置かれる内面と、エアゾール容器の外に置かれる外面と、を有し、前記バルブは、バルブ本体(1)と、ステム(4)と、リザーバ(R)と、を備え、
    バルブ本体(1)は、内側チャンバ(17)を有し、内側チャンバ(17)は、バルブの内面かバルブの外面と連絡でき、
    ステム(4)は、閉鎖手段を備え、部分的に内側チャンバ(17)に置かれ、2つの位置、すなわち、内側チャンバがバルブの内面と連絡するがバルブの外面から切り離される閉位置と、内側チャンバがバルブの外面と連絡するがバルブの内面から切り離される開位置と、の間を動き、
    リザーバ(R)は、ステムが閉位置の時に満たされることができ、ステムが開位置の時に空にされることができ、
    リザーバ(R)が、バルブ本体(1)の外であってバルブの内面の方に位置することと、リザーバが、バルブ本体の内側チャンバ(17)と連絡することと、リザーバが、少なくとも1つの可撓性膜(2)から成ることと、を特徴とするバルブ。
  2. 請求項1に記載のバルブであって、リザーバ(R)は剛壁(16)で構成され、剛壁(16)に可撓性膜(2)が固定されることを特徴とするバルブ。
  3. 請求項1または2に記載のバルブであって、可撓性膜の方に向けられた剛壁(16)の面および/または剛壁の方に向けられた可撓性膜(2)の面が、窪み(162)を有することを特徴とするバルブ。
  4. 請求項2または3に記載のバルブであって、剛壁(16)が、バルブ本体(1)の構成要素をなすことを特徴とするバルブ。
  5. 請求項2または3に記載のバルブであって、剛壁(16)が、バルブ本体(1)と別の部品を構成することを特徴とするバルブ。
  6. 請求項2〜5の1つに記載のバルブであって、可撓性膜の方に向けられた剛壁(16)の面におよび/または剛壁の方に向けられた可撓性膜(2)の面に、溝(164)が設けられることを特徴とするバルブ。
  7. 請求項2〜6の1つに記載のバルブであって、可撓性膜(2)が、剛壁(16)と逆の形を有することを特徴とするバルブ。
  8. 請求項1〜7の1つに記載のバルブであって、膜(2)が、可撓性であるが非弾性であることを特徴とするバルブ。
  9. 請求項1〜8の1つに記載のバルブであって、膜(2)が、アルミニウムの有無にかかわらず、単一材料薄膜または積層複合薄膜から作られることを特徴とするバルブ。
  10. 請求項1〜9の1つに記載のバルブであって、ステムの閉鎖手段が、ステム(41)とは異なる部品である先端部分(42)に置かれ、閉鎖手段(421)は、ステム(41)が開位置にある時に内側チャンバ(17)をバルブの内面から切り離し、ステム(41)が閉位置にある時に内側チャンバ(17)とバルブの内面を連絡させることを特徴とするバルブ。
  11. 請求項10に記載のバルブであって、内側チャンバ(17)とバルブの内面とが、流路開口部(15)を介して連絡し、先端部分(42)の閉鎖手段は、ステムが開位置にある時に流路開口部(17)を密封的に閉じながら流路開口部(15)に入るような大きさにされているニードル(421)で構成されることを特徴とするバルブ。
  12. 請求項1〜11の1つに記載のバルブであって、連通路(163)が、リザーバ(R)の内部と内側チャンバ(17)とをつなぐためにバルブ本体(1)に設けられ、前記連通路が、好ましくは流路開口部(14)の近傍で、内側チャンバに通じることを特徴とするバルブ。
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