JP2019514690A - グロメットを有する飲料缶 - Google Patents
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Abstract
絞り壁しごき加工した飲料缶本体、これを形成する方法、及びシールされ充填される缶は、基部に貫通孔又はアパーチャを含む。缶に噴射剤を充填するためのグロメットがアパーチャに配置される。アパーチャは、該アパーチャのリムの内側に配置されたまくり部を有する。【選択図】図4
Description
本発明は、容器に関し、より詳細には、バルブを有する加圧飲料容器に関する。
商業用飲料缶は通常、二部品(ツーピース)、すなわち、絞り壁しごき加工した(「DWI」)本体と、缶本体の開放端部に継ぎ合わせられた端部又はリッドとから形成される。缶本体を形成するためのDWIプロセスにおいて、最初に、円形ブランクが、(ASTM B209−14)による以下の特性を有する3004のような3000シリーズアルミニウム合金シートから切断される。
アルミニウム:95.6〜98.2%(下限未満の残余)
銅:0.25%最大
鉄:0.7%最大
マグネシウム:0.8〜1.3%
マンガン:1.0〜1.5%
ケイ素:0.3%最大
亜鉛:0.25%最大
残余物:0.15%最大
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ブランクは、カッパーと呼ばれる機械にて絞られてカップにされる。絞りプロセスは通常、材料の厚みを変化させず、カップの側壁及び基部は、ブランクと同じか又はほぼ同じ厚みを有する。
次いで、カップは、ボディメーカーと呼ばれる機械に移送されて、ここで円筒ラムが緊密嵌合でカップの開放端部に挿入される。次いで、ラムは、カップを一連の円形ダイに通過させる。ダイの各々は、カップの金属の外径よりも僅かに小さい開口直径を有する。すなわち、金属は、各ダイにおいて「しごき加工」され、これにより側壁が薄化し伸長される。しごき加工段階の終わり又はその近くでは、ラムは、缶本体をドーム形成工具に押し進め、これにより平坦な缶底部をドームに変形させて足部を形成する。商業用飲料缶の最も一般的なサイズは、厚みが約0.010インチのドームを有する。ほとんどの状況において、缶の底部は、ボディメーカーの作動終了時に構造的に完成されている。
ボディメーカーの後、缶本体は通常、缶の開放端部にネック部及びフランジを形成する作業工程に進む。製品を充填する前の缶本体は、従来のラッカーで被覆されて、液状製品とアルミニウムとの間に障壁を設ける。
端部又はリッドは通常、円形ブランクをシェルに形成するシェルプレス及びシェルにタブを取り付けるコンバージョンプレスにて、5000シリーズアルミニウム合金から形成される。充填後、端部が缶本体上に位置付けられ、端部の周辺カール構造が缶本体フランジと位置合わせされるようになる。端部及び缶本体は、双方が変形されてシーム部を形成する。
飲料缶の内圧は通常、液状製品に同伴されたガス、又は容器を継ぎ合わせる前に注入される液体窒素から発生したガスから提供される。
缶が圧力下にあるとき及び乱暴な取り扱いを受ける場合でも、缶を軽量にし、構造的に損傷を受けないようにすることは、DWI飲料缶製造の長年の関心事項である。
エアロゾル缶は通常、三部品(スリーピース)、すなわち、分配バルブが装着されるドーム型端部と、各端部上で開放された円筒本体と、浅い底端部と、から作られる。缶本体は通常、ブリキプレート鋼材の平坦なシートを巻いて両端部を溶接して、長手継手を形成することによって形成される。底端部とドーム型端部は、溶接円筒体の開放端部に継ぎ合わされる。
エアロゾル缶は通常、缶に噴射剤を充填するのに使用するため、缶の上部構成要素にバルブを有する。或いは、ドーム型基部におけるアパーチャに配置されたグロメットは、通常は揮発性の炭化水素である噴射剤を缶に充填するのに用いることができる。ドーム型基部におけるグロメットは、製品及び噴射剤を別々のままにしておかなければならない場合に使用される。例えば、バッグイン缶(bag−in−can)又はバッグオンバルブ(bag−on−valve)と呼ばれる一般的な商業システムは、ポーチ又はバッグを使用して、噴射剤がバッグを囲む間に製品を保持する。一部の用途では、本発明の譲受人の関連会社による商標Earthsafe(商標)の下で販売されている技術など、製品を噴射剤から隔離するためにピストン障壁を使用している。
エアロゾル缶の充填技術に精通した者にとっては理解されるように、エアロゾル缶に噴射剤を充填するのに複数の従来のグロメットが商業的に入手可能である。従来のエアロゾル缶では、円筒缶本体に端部が継ぎ合わされる前に、底端部にアパーチャが形成される。アパーチャは、非取付端部に形成されるので、対向する工具は、端部の上面及び下面に接触するのに容易にアクセスすることができる。そのため、グロメットは、缶本体に継ぎ合わされる前に、端部の上側面又は下側面の何れかからアパーチャ内に設置することができる。
貫通孔とも呼ばれるアパーチャの形成プロセスにおいて、金属シートを穿孔する工具に対向する工具により、通常は、まくり部が形成される。
アパーチャのリムの内側に形成されたまくり部は、グロメットのエラストマー又はポリマーと接触又は埋め込まれることができるので、
(アパーチャのリムの外側に位置するまくり部と比べて)まくり部と液状製品との間の接触を低減する場合がある。まくり部は、被覆されていないか、又はドーム型基部の上側面よりも被覆が少ない場合があり、従って、まくり部と液状製品との間の接触は、製品に悪影響を与える可能性がある。
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本発明の一態様によれば、充填及びシールされる飲料缶、継ぎ合わされていない缶本体、及び缶本体にてバルブ/グロメットを形成する方法が提供される。充填及びシールされる飲料缶は、絞り壁しごき加工した缶本体を含み、該缶本体は、基部におけるドームと、該基部の外側にある足部と、該足部から外向きに延びる細長いしごき加工された側壁と、を含む。ドームは、該ドームを貫通して形成されたアパーチャと、アパーチャの周りでリムにて終端する壁と、を有する。まくり部は、リムの内側部分に位置する。グロメットは、アパーチャに配置される。アパーチャの内側部分は、缶の液状製品内容物と接触している。飲料缶はまた、基部の反対側で缶本体に継ぎ合わされて缶を密封する端部を含む。
好ましい実施形態において、壁は、垂直又はほぼ垂直で且つアパーチャの周りに円周方向である直立壁である。ドームは、グロメットの基部がドームに対して埋め込まれないように、直立壁の周りに凹状ではないとすることができ、或いは、グロメットの基部がドームに対して埋め込まれるように、凹部(アパーチャ及び/又は壁の周りなどに)を有することができる。
好ましくは、直立壁は、水平基準線に対して、−30〜60度、好ましくは0〜45度、より好ましくは5〜40度の角度Aをなすリム面で終端する。
まくり部が内側にあるので、該まくり部は、グロメットと接触することができる。グロメットが、ドームの外側に位置する基部と、ドームの内側に位置するクラウンと、アパーチャのリムを受けるため基部とドームとの間にあるネック部と、を含む。従って、好ましい実施形態において、まくり部は、グロメットがシール状態にあるときにグロメットのネック部と接触する。グロメットのドームは、缶の内部にあるので、グロメットの一部分は、液状製品と接触する。
絞りしごき加工した飲料缶本体においてバルブを形成する方法は、基部にドームと、該基部の外側に足部と、該足部から外向きに延びる細長いしごき加工された側壁とを含む、単一部品の絞りしごき加工した飲料缶本体から始まる。本方法は、飲料缶本体の内部において第1の工具を位置付けるステップと、ドームの外面を第2の工具と接触させて、第1及び第2の工具が整列されるようにするステップと、第1及び第2の工具の作動によってドームにアパーチャを形成し、アパーチャの内側リム上にまくり部が形成されるようにするステップと、アパーチャにグロメットを挿入するステップと、を含む。第1の工具は、ドームの内面と接触する。また、まくり部は、グロメットに対して内向きに向けられる。
形成するステップは、直立壁を形成するよう、前記アパーチャに隣接する前記ドームの一部を変形させるステップを含む(或いは、本方法は、直立壁を形成するよう、前記アパーチャに隣接する前記ドームの一部を変形させる別のステップを含む)。好ましくは、変形させるステップが、形成するステップと同時に且つ挿入するステップの前に行われる。好ましくは、直立壁は、垂直又はほぼ垂直であり且つアパーチャの周りに円周方向である。ドームは、グロメットの基部がドームに対して埋め込まれないように、直立壁の周りに凹状ではないものとすることができ、或いは、本方法のステップの何れかの結果として、グロメットの基部がドームに対して埋め込まれるように、直立壁の周りに凹部を有することができる。
ドームは、グロメットの基部がドームに対して埋め込まれないように、直立壁の周りに凹状ではないものとすることができ、或いは、本方法のステップの何れかの結果として、グロメットの基部がドームに対して埋め込まれるように、直立壁の周りに凹部を有することができる。
好ましくは、直立壁は、水平基準線に対して、−30〜60度、好ましくは0〜45度、より好ましくは5〜40度の角度Aをなすリム面で終端するように形成される。
まくり部が内側にあるので、該まくり部は、グロメットと接触することができる。グロメットが、ドームの外側に位置する基部と、ドームの内側に位置するクラウンと、アパーチャのリムを受けるため基部とドームとの間にあるネック部と、を含む。グロメットのドームは、缶の内部にあるので、グロメットの一部分は、液状製品と接触する。
図面を参照すると、飲料缶組立体10は、缶本体20、端部、及びグロメット40を含む。図において、缶端部は、グロメットを示すのに明確にするために省略されている。
従来のものとすることができる缶端部は、缶本体の端部に継ぎ合わせられる。缶端部は、一般に米国特許出願第102070.006145号(その構造的記載は、引用により本明細書に組み込まれる)(「ISE」)に記載される端部など、例えば、SuperEndの商標でCrown Cork & Seal社により販売されているような端部のうちの1つとすることができることは理解される。従って、端部は、缶本体フランジと協働して図に示した継ぎ目を形成するカール部又はフックと、中心パネルと、該中心パネル上のスコアにより定められる注ぎ口と、作動時に注ぎ口を開封するためのタブと、飲料缶構成に精通した人には理解されるであろう他の構造とを含むことは理解される。本発明は、特定の端部構成には限定されるものではない。
本発明は、壁しごきにより形成される側壁とドーム形成で形成される底部と共に利用されることは理解される。従って、本発明は、ネック仕上げに向けてテーパが付けられ、ロールオン式の開栓防止金属閉鎖部で閉蓋されることが多いネック部を有し、金属缶が、コットル缶と呼ばれることもある、「継ぎ合わせた端部を有するネック付き飲料缶(Necked Beverage Can Having A Seamed−On End)」という名称の米国特許出願第14/773,892号で開示されているような、端部上に小さな継ぎ合わせ部を有する、DWI金属ボトルのような缶のあらゆる上側構成を包含することは理解される。
缶本体20は、絞り壁しごき処理された単一部品の本体であり、一体的側壁22、継ぎ目26にまで延びるネック部24及び基部30を含む。基部30は、側壁22の下側部分から延びており、また足部32を含み、その内側にドーム34がある。断面では、足部32は、缶が置かれる湾曲直立リングと、直立リングから上方に延びる足部の内側壁と、ドーム34に統合される移行部とを含む。基部30の輪郭形状は従来のものとすることができる。
好ましくは、缶本体20は、米国では12オンス又は16オンスとして、欧州では330ml又は440ml缶として商業的に販売されているタイプの従来の211又は66mm缶本体である。缶本体は、Slim(商標)又はSleek(商標)として販売されている52mm又は58mm直径、又は他の何れかのDWI飲料缶本体直径など、あらゆる高さ及び直径とすることができる。缶本体は、3004のような3000シリーズアルミニウムから形成される。側壁22は通常、約0.004インチ、又は0.003インチ〜0.006インチの厚みがある。ドーム34は通常、約0.010インチ、又は0.008インチ〜0.011インチの厚みがある。
アパーチャ36は、好ましくは、形成及び充填を好都合にするために中心にて基部に形成される。アパーチャ36は、好ましくは、断面輪郭でドーム34の湾曲から逸れた壁62を含む。壁62が、該壁62に局所的なドームの湾曲から逸れている限り、壁62は、直立壁と呼ばれる。好ましくは、壁は、内向きに突出している(すなわち、缶に向かって内向き、又は配置向きで上方に)。或いは、本発明は、壁がないか、又は内向きに突出又は外向きに突出するドームと共に用いることができる。
壁62は、リム64で終端し、該リムは、その終端面にてリム面64を定める。直立壁62がリム64にて垂直に接近する状況では、リム面64は、水平に近づく角度Aをなすことになる。リム面64(断面の)が水平基準線に対してなす角度は、図10に示すように、あらゆる角度(90度又は略90段階以外の、すなわち、垂直以外の)を包含する。好ましくは、角度Aは、−30度〜60度、より好ましくは、0〜45度、更に好ましくは5〜40度である。測定のため、最良の適合線は、リム面64を通ってそこから突出することができる。
壁62が直立し及び/又はリム面角度Aが90度ではないので、リム64は、アパーチャ36の垂直中心線に対して半径方向に定められる内側と外側とを有する。内側は、アパーチャ36に対して半径方向内向きであり、外側は、アパーチャ36に対して半径方向外向きである。アパーチャ36が、グロメットアパーチャを形成するのに一般的であるような、対向する工具によって形成されるときには、アパーチャのリムの少なくとも1つの縁部にまくり部が形成される。
まくり部は、一般に、縁部又は粗い縁部から延びる金属の薄い突出部である。まくり部は、ドーム型基部の貫通孔を形成するような、金属製造ステップの一部として形成される。エアロゾル用に使用する場合、グロメット用のアパーチャを形成する際に、まくり部がリムの外側に形成されて、グロメットのポリマー材料に接触又は埋め込まれないように工具を設定及び制御することが好ましいとすることができる。しかしながら、発明者らは、最新の工具を最新のグロメットと共に利用するときに、充填中又はその後でグロメットの機能を損なわないようにまくり部がグロメットと接触することができることを見出した。すなわち、内側に形成されたときのまくり部は、(アパーチャリムの外側に位置するまくり部と比べて)液状製品と接触しないか又は接触が低減されており、アパーチャのまくり部は通常、液状製品の接触に対する障壁として十分なラッカー被覆がないので、このことは有利である。
本発明は、何れかの特定のグロメットに限定されるものではない。例示の目的で、Ultramotive(商標)として販売されているグロメットが、図に示され且つ記載されている。グロメット及び/又はグロメットに関連する噴射剤充填技術に精通して人であれば、ユニバーサルグロメット又は他の商業的に入手可能なグロメットなどの他のグロメット構成の使用が理解されるであろう。
グロメット40は、基部42、ネック部44、及びクラウン46を有する。ネック16は、図8で最もよく例示されるように、図に示されるようアパーチャ36内に嵌合される。図9は、アパーチャ36への挿入前のグロメット40を示している。
基部42は、4つの貫通開口48を有し、そこを通って噴射剤を挿入して缶10に充填することができる。開口48は、該開口48の少なくとも一部がネック部44の周囲のスペースと連通する範囲まで、基部42を通って延びる。充填プロセス中、ガス処理ヘッドのピンがグロメット40の中心に取り付けられて、ネック部44を伸張して、クラウン46を上方に拡張して、基部42との係合を解除するようクラウン46を持ち上げる。従って、伸張すると、開口48は、缶組立体10の内部と連通し、缶に噴射剤を充填する。次いで、ガス処理ヘッドが取り外されると、弾性グロメットは、開口48がシールされる図8に示す設置位置に戻り、これは、グロメットのシール状態と呼ばれる。グロメット40はまた、グロメット構造及び機能に精通した人には理解されるように、充填プロセス中にネック部44の延伸を容易にする特徴要素を有する。米国特許第6,729,362号の一部は、弛緩状態、シール状態及び充填状態におけるグロメットの構造を説明しており、これは引用により本明細書に組み込まれる。発明者らは、従来の考えとは異なり、リム64の内側(すなわち、グロメットに内向きに面している)にまくり部があっても、グロメットの充電又はシール機能を妨害することなく、グロメットは、その弛緩状態と充電状態との間で広がり、また再度戻ることができることを見出した。
缶10を形成するために、好ましくは、従来の手段によって、最初に缶本体20が形成される。ドーム34の対向する面(内側及び外側)に接する対向工具の動作により、アパーチャ36が形成される。工具は、アパーチャ36の周りでドーム面を変形させ、これにより直立壁62及びリム面64を形成する。好ましくは、グロメットの基部42を受ける又は埋め込むために、直立壁62の周りに凹部又は皿穴が存在しない。従って、ドーム34は、直立壁62から外向きに延びる円滑で切れ目のない湾曲を有する。グロメット40は、缶本体20の底部から設置される。缶に製品が充填されて、缶本体に端部を継ぎ合わせることによりシールされた後、缶にガスが充填される。製品は、何らかの飲料とすることができる。1つの実施例は、ミルク又はクリーム付きの珈琲製品であり、充填ガスは、窒化酸化物である。
アパーチャリム60、直立壁62及びリム面64を含めて、アパーチャ36を形成する工具は周知であり、グロメットを有する缶の製造に精通した人には理解されるであろう。好ましくは、グロメットは、アクセス及び位置合わせの理由から、缶の開放端部を通じてではなく、缶20の下面から設置される。更に、グロメット技術に精通した人であれば、リム面64の内側にグロメット形成できる工具構成を理解するであろう。
本発明は、限定を意図していない実施形態を用いて説明した。むしろ、特許請求の範囲は、本発明の範囲を定めることを意図している。
10 飲料缶組立体
22 側壁
42 基部(グロメットの)
46 クラウン
22 側壁
42 基部(グロメットの)
46 クラウン
Claims (40)
- 絞りしごき加工した飲料缶本体においてバルブを形成する方法であって、基部におけるドームと、該基部の外側にある足部と、該足部から外向きに延びる細長いしごき加工された側壁と、を含む、単一部品の絞りしごき加工した飲料缶本体において、
前記飲料缶本体の内部において前記ドームの内面と接触して第1の工具を位置付けるステップと、
前記ドームの外面を第2の工具と接触させて、前記第1及び第2の工具が整列されるようにするステップと、
前記第1及び第2の工具の作動によって前記ドームにアパーチャを形成するステップであって、前記アパーチャの内側リム上にまくり部が形成されるようにするステップと、
前記アパーチャにグロメットを挿入するステップであって、前記まくり部が前記グロメットに対して内向きに向くようにするステップと、
を含む、方法。 - 直立壁を形成するよう、前記アパーチャに隣接する前記ドームの一部を変形させるステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記変形させるステップが、前記形成するステップと同時に且つ前記挿入するステップの前に行われる、請求項2に記載の方法。
- 前記直立壁が、垂直又はほぼ垂直である、請求項2及び3の何れかに記載の方法。
- 前記直立壁が、前記アパーチャの周りに円周方向である、請求項2から4の何れかに記載の方法。
- 前記ドームは、前記グロメットの基部が前記ドームに対して埋め込まれないように、前記直立壁の周りに凹状ではない、請求項2から5の何れかに記載の方法。
- 前記ドームは、前記グロメットの基部が前記ドームに対して埋め込まれるように、前記直立壁の周りに凹部を有する、請求項2から5の何れかに記載の方法。
- 前記直立壁は、水平基準線に対して−30〜60度の角度Aをなすリム面で終端する、請求項2から7の何れかに記載の方法。
- 前記角度Aが、0〜45度である、請求項8に記載の方法。
- 前記角度Aが、5〜40度である、請求項8に記載の方法。
- 前記まくり部が前記グロメットと接触する、請求項1から10の何れかに記載の方法。
- 前記グロメットが、前記挿入するステップの後、前記ドームの外側に位置する基部と、前記ドームの内側に位置するクラウンと、前記アパーチャのリムを受けるため前記基部と前記ドームとの間にあるネック部と、を含む、請求項1から11の何れかに記載の方法。
- 前記まくり部は、前記挿入するステップの後、前記グロメットがシール状態にあるときに前記グロメットのネック部と接触する、請求項1から12の何れかに記載の方法。
- 前記グロメットは、継ぎ合わせ及び充填ステップ後に液状製品を接触させるように適合されている、請求項1から13の何れかに記載の方法。
- 飲料缶本体とグロメットの結合体であって、
基部におけるドームと、該基部の外側にある足部と、該足部から外向きに延びる細長いしごき加工された側壁と、を含む絞り壁しごき加工した飲料缶本体であって、前記ドームが、貫通するアパーチャと、前記アパーチャの周りでリムにおいて終端する壁とを有する、絞り壁しごき加工した飲料缶本体と、
前記リムの内側部分に位置するまくり部と、
前記アパーチャ内に配置されたグロメットと、
を備える、結合体。 - 前記壁が直立壁である、請求項15に記載の結合体。
- 前記直立壁が、垂直又はほぼ垂直である、請求項16に記載の結合体。
- 前記直立壁が、前記アパーチャの周りに円周方向である、請求項16及び17の何れかに記載の結合体。
- 前記ドームは、前記グロメットの基部が前記ドームに対して埋め込まれないように、前記直立壁の周りに凹状ではない、請求項16から18の何れかに記載の結合体。
- 前記ドームは、前記グロメットの基部が前記ドームに対して埋め込まれるように、前記直立壁の周りに凹部を有する、請求項16から18の何れかに記載の結合体。
- 前記直立壁は、水平基準線に対して−30〜60度の角度Aをなすリム面で終端する、請求項16から20の何れかに記載の結合体。
- 前記角度Aが、0〜45度である、請求項21に記載の結合体。
- 前記角度Aが、5〜40度である、請求項21に記載の結合体。
- 前記まくり部が前記グロメットと接触する、請求項15から23の何れかに記載の結合体。
- 前記グロメットが、前記ドームの外側に位置する基部と、前記ドームの内側に位置するクラウンと、前記アパーチャのリムを受けるため前記基部と前記ドームとの間にあるネック部と、を含む、請求項15から24の何れかに記載の結合体。
- 前記まくり部は、前記グロメットがシール状態にあるときに前記ネック部と接触する、請求項15から25の何れかに記載の結合体。
- 前記グロメットは、液体を接触させるように適合されている、請求項15から26の何れかに記載の結合体。
- 充填及びシールされる飲料缶であって、
基部におけるドームと、該基部の外側にある足部と、該足部から外向きに延びる細長いしごき加工された側壁と、を含む絞り壁しごき加工した飲料缶本体であって、前記ドームが、貫通するアパーチャと、前記アパーチャの周りでリムにおいて終端する壁とを有する、絞り壁しごき加工した飲料缶本体と、
前記基部の反対側で前記飲料缶本体の開放端部に継ぎ合わされて前記缶を密封する端部と、
前記リムの内側部分に位置するまくり部と、
前記アパーチャ内に配置されて、該アパーチャの内側部分が前記缶の液状製品の内容物と接触するグロメットと、
を備える、飲料缶。 - 前記壁が直立壁である、請求項28に記載の飲料缶。
- 前記直立壁が、垂直又はほぼ垂直である、請求項29に記載の飲料缶。
- 前記直立壁が、前記アパーチャの周りに円周方向である、請求項29及び30の何れかに記載の飲料缶。
- 前記ドームは、前記グロメットの基部が前記ドームに対して埋め込まれないように、前記直立壁の周りに凹状ではない、請求項29から31の何れかに記載の飲料缶。
- 前記ドームは、前記グロメットの基部が前記ドームに対して埋め込まれるように、前記直立壁の周りに凹部を有する、請求項29から31の何れかに記載の飲料缶。
- 前記直立壁は、水平基準線に対して−30〜60度の角度Aをなすリム面で終端する、請求項29から33の何れかに記載の飲料缶。
- 前記角度Aが、0〜45度である、請求項34に記載の飲料缶。
- 前記角度Aが、5〜40度である、請求項34に記載の飲料缶。
- 前記まくり部が前記グロメットと接触する、請求項28から36の何れかに記載の飲料缶。
- 前記グロメットが、前記ドームの外側に位置する基部と、前記ドームの内側に位置するクラウンと、前記アパーチャのリムを受けるため前記基部と前記ドームとの間にあるネック部と、を含む、請求項28から37の何れかに記載の飲料缶。
- 前記まくり部は、前記グロメットがシール状態にあるときに前記グロメットのネック部と接触する、請求項28から38の何れかに記載の飲料缶。
- 前記缶内で前記グロメットの一部分が前記液状製品と接触する、請求項28から39の何れかに記載の飲料缶。
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