JP2017145106A - ポリエチレン製保護フィルムの供給装置および供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業ロスを生じることがないと共に作業者の負担とならず、コストアップや保護フィルムのロスが発生しない供給技術を提供する。
【解決手段】先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部を検出するセンサーと、先行する保護フィルムの終端部と後続する保護フィルムの先端部とを熱圧着する圧着板と、保護フィルムを未加硫ゴム材料へ向けて送り出す駆動ローラーと、圧着板と駆動ローラーの動作を制御する制御手段とを備えており、制御手段が、センサーにより先行する保護フィルムの終端部が検知されると、先行する保護フィルムの送り出しを一時停止すると共に、後続する保護フィルムの先端部を圧着板まで送り出して、先行する保護フィルムの終端部と後続する保護フィルムの先端部とを圧着板により熱圧着して接続し、その後、駆動ローラーによる保護フィルムの送り出しを再開するように制御を行うポリエチレン製保護フィルムの供給装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、未加硫ゴム材料の巻き取り時、未加硫ゴム材料に貼付するためにポリエチレン製保護フィルムを供給するポリエチレン製保護フィルムの供給装置および供給方法に関する。

タイヤの構成材料である未加硫ゴム材料は、カレンダーロールなどにより成形された後、巻き取り装置によってリールに巻き取られて生タイヤの成形時まで保管されている（例えば、特許文献１）。この巻き取りに際して、未加硫ゴム材料同士の密着を防止すると共に、大気との接触による未加硫ゴム材料の老化を防止するために、巻き取られる未加硫ゴム材料の間にポリエチレン製保護フィルム（以下、単に「保護フィルム」とも言う）が挿入されている。

特開２０１３−１０７３５８号公報

しかしながら、このような保護フィルムの未加硫ゴム材料への挿入において、従来は、保護フィルムを使い終わると新しい保護フィルムに交換し、先の保護フィルムの終端部と未加硫ゴム材料との間に新しい保護フィルムの先端部を手動によって差し込むことにより、未加硫ゴム材料の巻き取りを継続させるため、作業者が保護フィルムの終端位置を絶えず監視しておく必要があり、作業ロスが生じる恐れがあると共に、作業者の負担となっていた。

そして、このとき、差し込まれた保護フィルムは先の保護フィルムと重ね合わされているだけで途切れているため、そのまま未加硫ゴム材料の巻き取りを継続させると、生タイヤの成形時に保護フィルムを引き出しながら未加硫ゴム材料を巻き出した際、この途切れた箇所で未加硫ゴム材料が変形する恐れがあった。そこで、保護フィルムを差し込むことに替えて、未加硫ゴム材料の巻き取りリールも交換して、新しい巻き取りリールに巻き取ることが行われているが、そのためには余分なリールを用意しておく必要があり、コストアップを招く恐れがある。そして、この場合にも作業者が保護フィルムの終端位置を絶えず監視しておく必要があるため、作業ロスが生じる恐れがあると共に、作業者の負担となっている。

また、２本の未加硫ゴム材料を成形して同時に巻き取りリールに巻き取る際には、作業の効率の面から、保護フィルムの交換は同時に行うことが好ましいが、一方の保護フィルムが途切れた場合には、他方の保護フィルムが残っていても交換されるため、残りの保護フィルムがロスとなる恐れがある。

そこで、本発明は、作業ロスを生じることがないと共に、作業者の負担とならず、コストアップや保護フィルムのロスが発生することを防止できるポリエチレン製保護フィルムの供給技術を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
リールへ巻き取られる未加硫ゴム材料にポリエチレン製保護フィルムを供給するポリエチレン製保護フィルムの供給装置であって、
先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部を検出するセンサーと、
前記センサーの下流側に配置されて、先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部と後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部とを熱圧着する圧着板と、
前記圧着板の下流側に配置されて、ポリエチレン製保護フィルムを前記未加硫ゴム材料へ向けて送り出す駆動ローラーと、
前記圧着板と前記駆動ローラーの動作を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段が、前記センサーにより先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部が検知されると、先行するポリエチレン製保護フィルムの送り出しを一時停止すると共に、後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部を前記圧着板まで送り出して、先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部と後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部とを前記圧着板により熱圧着して接続し、その後、前記駆動ローラーによるポリエチレン製保護フィルムの送り出しを再開するように制御を行う制御手段であることを特徴とするポリエチレン製保護フィルムの供給装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記圧着板と前記駆動ローラーとの間に、接続されたポリエチレン製保護フィルムを冷却するエアー冷却装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記駆動ローラーの下流側に、前記ポリエチレン製保護フィルムを架け渡すアキュームレーターを備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給装置である。

請求項４に記載の発明は、
前記圧着板が、ヒーターが組み込まれた２枚の熱圧着板により構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給装置である。

請求項５に記載の発明は、
前記制御手段が、前記圧着板によりポリエチレン製保護フィルムを熱圧着する際の圧力を０．０２〜０．０５ＭＰａに制御する制御手段であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給装置である。

請求項６に記載の発明は、
リールへ巻き取られる未加硫ゴム材料にポリエチレン製保護フィルムを供給するポリエチレン製保護フィルムの供給方法であって、
先行する前記ポリエチレン製保護フィルムの終端部をセンサーにより検出する工程と、
前記センサーにより、先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部が検知されると、駆動ローラーによるポリエチレン製保護フィルムの送り出しを一時停止すると共に、後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部を圧着板まで送り出して、先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部と後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部とを前記圧着板により熱圧着して接続する工程と、
前記駆動ローラーによるポリエチレン製保護フィルムの送り出しを再開して、熱圧着されたポリエチレン製保護フィルムを前記未加硫ゴム材料へ向けて送り出す工程とを備えていることを特徴とするポリエチレン製保護フィルムの供給方法である。

請求項７に記載の発明は、
前記圧着板と前記駆動ローラーとの間に配置されているエアー冷却装置により、接続されたポリエチレン製保護フィルムを冷却する工程を備えていることを特徴とする請求項６に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給方法である。

請求項８に記載の発明は、
前記駆動ローラーから送り出されてきた前記ポリエチレン製保護フィルムをアキュームレーターに架け渡して、一定の供給速度で前記ポリエチレン製保護フィルムを前記未加硫ゴム材料へ供給する工程を備えていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給方法である。

請求項９に記載の発明は、
前記圧着板により熱圧着して接続する工程が、ヒーターが組み込まれた２枚の熱圧着板により構成されている圧着板の２枚の前記熱圧着板により先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部と後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部とを挟み込むことにより熱圧着して接続する工程であることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給装置である。

請求項１０に記載の発明は、
前記圧着板により熱圧着して接続する工程が、圧力を０．０２〜０．０５ＭＰａに制御して前記圧着板により熱圧着して接続する工程であることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給装置である。

本発明によれば、作業ロスを生じることがないと共に、作業者の負担とならず、コストアップや保護フィルムのロスが発生することを防止できるポリエチレン製保護フィルムの供給技術を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るポリエチレン製保護フィルムの供給装置および供給方法を説明する模式的側面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。

１．ポリエチレン製保護フィルムの供給装置
始めに本実施の形態に係るポリエチレン製保護フィルムの供給装置の概要について説明する。

本実施の形態に係るポリエチレン製保護フィルムの供給装置はリールへ巻き取られる未加硫ゴム材料にポリエチレン製保護フィルムを供給する装置である。

本実施の形態に係るポリエチレン製保護フィルムの供給装置は、リールに巻かれたポリエチレン製保護フィルムを未加硫ゴムに貼り付けるに際して、ポリエチレン製保護フィルムが終端部近くになった場合、先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部に後続のポリエチレン製保護フィルムの先端部を自動的に接続してポリエチレン製保護フィルムを供給するように構成されている。このため、本実施の形態に係るポリエチレン製保護フィルムの供給装置を用いて保護フィルムの供給を行った場合、作業者の負担とならず、コストアップや保護フィルムのロスが発生することを防止できる。

次に、本実施の形態に係るポリエチレン製保護フィルムの供給装置を具体的に説明する。

図１は、本実施の形態に係るポリエチレン製保護フィルムの供給装置および供給方法を説明する模式的側面図であり、図１において、ポリエチレン製保護フィルムの供給装置は、リール１の下流側に設けられているセンサー２と、センサー２の下流側に設けられている圧着板３と、圧着板３の下流側に設けられているエアー式冷却装置（図示せず）と、エアー式冷却装置の下流側に設けられている駆動ローラー４と、駆動ローラー４の下流側に設けられているアキュームレーター５と、これらの動作を制御する制御手段（図示せず）とを備えている。

（１）センサー
センサー２は、未加硫ゴム部材に供給されている保護フィルムの終端部を自動的に検出するために設けられており、先行する保護フィルムが巻かれたリール１から巻き出された保護フィルムの終端部を検出する。このようなセンサー２を設けて、保護フィルムの終端部を自動的に検出することにより、作業者が保護フィルムの終端位置を絶えず監視しておく必要がなくなり、作業ロスが生じず、作業者の負担も低減させることができる。

（２）圧着板
圧着板３は、センサー２により先行する保護フィルムの終端部が検出された際に、先行する保護フィルムの終端部と後続の保護フィルムの先端部とを接続するために設けられており、先行する保護フィルムの終端部と後続の保護フィルムの先端部との重なり部を熱圧着によって接続するものであり、上下２枚の熱圧着板を有している。このように熱圧着によって重なった２枚の保護フィルムを一体化することにより、保護フィルムの途切れが発生しなくなるため、加硫ゴム材料の巻き取り中に新たな巻き取りリールを用意する必要がなくなり、コストアップを招くことがない。また、２本の未加硫ゴム材料を成形して同時に巻き取りリールに巻き取る場合でも、保護フィルムの途切れが発生しないため、保護フィルムのロスが発生することがない。

圧着板３としては通常ヒーターなどが組み込まれた熱板が用いられ、図１に示されるように２枚の熱圧着板により構成されている。熱圧着される温度は、保護フィルムの特性に応じて適宜設定すればよいが、通常は、５０〜１２０℃であることが好ましい。そして、熱プレス時の圧力も、同様に、保護フィルムの特性に応じて適宜設定すればよいが、通常は、０．０２〜０．０５ＭＰａであることが好ましい。また、熱プレスの時間としては、通常、３〜６秒であることが好ましい。これらの条件下で２枚の保護フィルムが良好に熱圧着されて一体化される。

具体的には、例えば、後述する制御手段が、圧着板３により保護フィルムを熱圧着する際、圧力０．０２〜０．０５ＭＰａの下、５０℃から１２０℃まで３秒間掛けて段階的に上昇させた後、１２０℃を３秒間維持するように制御する。

（３）エアー式冷却装置
エアー式冷却装置は、圧着板３により熱圧着された先行する保護フィルムの終端部と後続の保護フィルムの終端部を素早く冷却して保護フィルムの供給を短時間で再開するために設けられており、先行する保護フィルムの終端部と後続の保護フィルムの先端部とが熱圧着によって一体化された部分をエアーを吹き付けて冷却する装置である。

この、エアー式冷却装置は圧着板３の近傍に設けられており、圧着板３を開状態にして保護フィルムを解放後、保護フィルムの熱圧着された箇所をエアーにより冷却する。これにより一体化された保護フィルムを素早く常温まで冷却して駆動ローラー４に向けて送り出すことができる。

（４）駆動ローラー
駆動ローラー４は、１組のローラーから構成されて、送られてきた保護フィルムを未加硫ゴム材料に向けて送り出すために設けられているが、圧着時には先行する保護フィルムの搬送を停止し、後続する保護フィルムとの圧着を待つように制御されている。

（５）アキュームレーター
アキュームレーター５は、駆動ローラー４から送り出されてくる保護フィルムの下流側の搬送速度、即ち、未加硫ゴム材料への保護フィルムの貼り付け速度を、熱圧着中においても常時一定に保つために設けられている。

この、アキュームレーター５は、速度調節機構を有し、上流側から搬送されてくる保護フィルムを蓄積し、上流側での保護フィルムの流れを停止した際に、下流側での保護フィルムの流れを一定に保つことにより、熱圧着と冷却の時間を稼ぐことができる。

（６）制御手段
制御手段は、圧着時上記した（１）〜（５）における動作を制御するために設けられており、以下に示す各制御を行っている。

即ち、まず、センサー２により先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部が検知されると、制御手段は、駆動ローラー４によるポリエチレン製保護フィルムの送り出しを一時停止すると共に、後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部を圧着板３まで送り出す制御を行う。

その後、制御手段は、圧着板３により先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部と後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部とを熱圧着して接続する制御を行う。

さらに、その後、制御手段は、圧着板３を開放して、駆動ローラー４によるポリエチレン製保護フィルムの送り出しを再開する制御を行う。これにより、接続されたポリエチレン製保護フィルムがアキュームレーター５を経由して未加硫ゴム材料へ供給される。

２．ポリエチレン製保護フィルムの供給方法
次に、上記した構成のポリエチレン製保護フィルムの供給装置を用いて行う本実施の形態に係るポリエチレン製保護フィルムの供給方法について説明する。なお、概要は既に装置の説明の中でも説明しているため、以下においては本実施の形態に係るポリエチレン製保護フィルムの具体的な供給方法について説明する。

図１において、保護フィルムは、リール１から巻き出され、２枚の熱圧着板３の間を通り、駆動ローラー４により下流側に送り出されアキュームレーター５を通った後、未加硫ゴム材料に貼り付けられている。そして保護フィルムが貼り付けられた未加硫ゴム材料は図示しない巻き取りリールに巻き取られる。

そして、保護フィルムの終端部が近づくと、上記した制御手段の制御に従って、以下の順序で先行する保護フィルムと後続の保護フィルムとを接続する。

（１）後続の保護フィルムのセット
まず、先行する保護フィルムが圧着板３の間を通るようにセットし、駆動ローラー４およびアキュームレーター５を経由させて搬送し、未加硫ゴム材料と貼り合せる。そして、先行する保護フィルムがある程度送り出された時点で、後続の保護フィルムの先端部を２枚の熱圧着板の間、すなわち下側の熱圧着板の上にセットする。このとき、後続の保護フィルムはセットされるだけであり、まだ、駆動ローラー４に向けては送り出されない。なお、セットに際しては、先行する保護フィルムおよび後続の保護フィルムのいずれを上に配置してもよい。

（２）先行する保護フィルムの終端部の検出
次に、先行して送り出される保護フィルムの終端部がセンサー２によって検出される。

（３）先行する保護フィルムと後続の保護フィルムとの重ね合せ
次に、センサー２によって先行する保護フィルムの終端部が検出されると、駆動ローラー４が一時停止し、先行する保護フィルムの終端部を、上記により予めセットされた後続の保護フィルムの先端部と重なる位置まで送り出して、先行する保護フィルムの終端部と後続する保護フィルムの先端部とが重ね合わされるようにする。

（４）圧着
次に、圧着板３を閉じさせて、上記で形成された保護フィルムの重ね合わせ部を熱圧着して、先行する保護フィルムと後続する保護フィルムとを接続する。

（５）先行する保護フィルムの搬送速度の調整
このとき、アキュームレーター５を作動させて、熱圧着を行うまではアキュームレーターを最大に使用して、下流側での保護フィルムの流れを一定に保つようにする。これにより、未加硫ゴム材料の巻き取りを停止させなくても、熱圧着と冷却の時間を稼ぐことができる。

（６）熱圧着された部分の冷却
次に、接続が完了すると、圧着板３を開放して、接続された保護フィルムの送り出しを再開する。このとき、保護フィルムの熱圧着された部分をエアーフローによって冷却する。これにより、素早く常温まで熱圧着された部分を冷却することができるため、短時間で保護フィルムの供給を再開することができる。

（７）保護フィルムの送り出し
保護フィルムの熱圧着された部分の温度が所定の温度以下になれば、駆動ローラー４を作動させて保護フィルムを未加硫ゴム材料へ向けて送り出す。これにより、安定して保護フィルムを送り出すことができる。

（８）保護フィルムの未加硫ゴム材料への貼り付け
送り出された保護フィルムを未加硫ゴム材料へ貼り付け、未加硫ゴム材料をリールに巻き取る。これにより、１つのリールに未加硫ゴム材料を満載して巻き取ることができる。

以上のようにして、先行する保護フィルムに後続の保護フィルムを自動的に接続して、保護フィルムを供給する。このとき、後続の保護フィルムと先行する保護フィルムとは一体化されているため、新たな保護フィルムに交換しても途切れなく未加硫ゴム材料へ保護フィルムを供給することができる。

３．本実施の形態の効果
本実施の形態のポリエチレン製保護フィルムの供給装置および供給方法によれば、保護フィルムを交換した場合でも保護フィルムの途切れを発生させないようにして保護フィルムを接続することができ、保護フィルムの終端位置を作業者が常に監視している必要がなく、また、余分なリールの使用をなくすことができる。

即ち、先行する保護フィルムの終端部をセンサーによって検出するので、常に監視する必要がなく、手間が省け効率的である。

また、保護フィルムを途切れなく供給できるため余分なリールの使用をなくすことができ、保護フィルムのリールの在庫量の最適化が可能になり、経済的である。

また、二本の未加硫ゴム材料に同時に貼り付ける場合にも、保護フィルムのリールの左右差による交換時期の調整をする必要がなくなり保護フィルムを使い切ることができ、効率的である。

以下、実施例に基づき、本発明をより具体的に説明する。

本実施の形態におけるポリエチレン製保護フィルムの供給装置および供給方法により、保護フィルムを未加硫ゴム材料に貼り付けた。そして、比較のために、従来技術に基づいて、保護フィルムを供給した。それぞれの場合について、保護フィルムが７１０ｍ巻き付けられたリールを２０本用い、２０回入れ替えを行った。１回毎に付随する作業時間、及びフィルムの残量を測定し、２０回の平均値を計算して、表１に示した。

ここで、付随する作業時間の「付随する作業」とは、実施例において、フィルム先端の誘導作業のことをいい、比較例においては、フィルム終端の監視、供給タイミングの調整、残フィルムの撤去、材料リールの調整などの作業のことをいう。

表１から、本実施の形態の方法を用いた実施例では、１回あたりの作業時間が０．５分であり、比較例の２．２分に比べて付随する作業時間が極めて短時間であることが確認できた。また、フィルム残量も全く発生しなかったことが分かる。これにより、本実施の形態の方法が有効であることが確認できた。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１ リール
２ センサー
３ 圧着板
４ 駆動ローラー
５ アキュームレーター

Claims (10)

1. リールへ巻き取られる未加硫ゴム材料にポリエチレン製保護フィルムを供給するポリエチレン製保護フィルムの供給装置であって、
   先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部を検出するセンサーと、
   前記センサーの下流側に配置されて、先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部と後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部とを熱圧着する圧着板と、
   前記圧着板の下流側に配置されて、ポリエチレン製保護フィルムを前記未加硫ゴム材料へ向けて送り出す駆動ローラーと、
   前記圧着板と前記駆動ローラーの動作を制御する制御手段とを備えており、
   前記制御手段が、前記センサーにより先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部が検知されると、先行するポリエチレン製保護フィルムの送り出しを一時停止すると共に、後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部を前記圧着板まで送り出して、先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部と後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部とを前記圧着板により熱圧着して接続し、その後、前記駆動ローラーによるポリエチレン製保護フィルムの送り出しを再開するように制御を行う制御手段であることを特徴とするポリエチレン製保護フィルムの供給装置。
2. 前記圧着板と前記駆動ローラーとの間に、接続されたポリエチレン製保護フィルムを冷却するエアー冷却装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給装置。
3. 前記駆動ローラーの下流側に、前記ポリエチレン製保護フィルムを架け渡すアキュームレーターを備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給装置。
4. 前記圧着板が、ヒーターが組み込まれた２枚の熱圧着板により構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給装置。
5. 前記制御手段が、前記圧着板によりポリエチレン製保護フィルムを熱圧着する際の圧力を０．０２〜０．０５ＭＰａに制御する制御手段であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給装置。
6. リールへ巻き取られる未加硫ゴム材料にポリエチレン製保護フィルムを供給するポリエチレン製保護フィルムの供給方法であって、
   先行する前記ポリエチレン製保護フィルムの終端部をセンサーにより検出する工程と、
   前記センサーにより、先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部が検知されると、駆動ローラーによるポリエチレン製保護フィルムの送り出しを一時停止すると共に、後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部を圧着板まで送り出して、先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部と後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部とを前記圧着板により熱圧着して接続する工程と、
   前記駆動ローラーによるポリエチレン製保護フィルムの送り出しを再開して、熱圧着されたポリエチレン製保護フィルムを前記未加硫ゴム材料へ向けて送り出す工程とを備えていることを特徴とするポリエチレン製保護フィルムの供給方法。
7. 前記圧着板と前記駆動ローラーとの間に配置されているエアー冷却装置により、接続されたポリエチレン製保護フィルムを冷却する工程を備えていることを特徴とする請求項６に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給方法。
8. 前記駆動ローラーから送り出されてきた前記ポリエチレン製保護フィルムをアキュームレーターに架け渡して、一定の供給速度で前記ポリエチレン製保護フィルムを前記未加硫ゴム材料へ供給する工程を備えていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給方法。
9. 前記圧着板により熱圧着して接続する工程が、ヒーターが組み込まれた２枚の熱圧着板により構成されている圧着板の２枚の前記熱圧着板により先行するポリエチレン製保護フィルムの終端部と後続するポリエチレン製保護フィルムの先端部とを挟み込むことにより熱圧着して接続する工程であることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給装置。
10. 前記圧着板により熱圧着して接続する工程が、圧力を０．０２〜０．０５ＭＰａに制御して前記圧着板により熱圧着して接続する工程であることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載のポリエチレン製保護フィルムの供給装置。

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