JP4676200B2 - 押出機からその外部へ押し出されている部分の可塑性材料を物品形成用等の材料塊として除去する装置 - Google Patents

Description

本発明は、押出機からその外部へ押し出されている部分の可塑性材料を物品形成用等の材料塊として除去する装置に関する。

押出機からその外部へ押し出されている部分の可塑性材料をひとかたまりの材料塊として除去し、それを回転台に注入して堆積させ、その際、回転台は例えば密封装置、キャップ、ライナーおよびこれと類似する成形品を圧縮により形成するために適用されるが、その装置は特に米国特許第５，６０３，９６４号、第５，８０７，５９２号、および第５，８１１，０４４号から公知である。

これらの装置は通常、回転ディスクにより構成されており、この上には凹カップ様の構成要素上が周辺部に配置されており、該カップ部は円形の経路に沿って移動し、この経路は押出機から可塑性材料を流出させるためにオリフィス部に対して実質上接しており；運動中には、カップ部は該オリフィス部からすくい取ることによりあらかじめセットされた量の可塑性材料を除去して、その後、空気圧駆動式または機械的な手段により回転台内に設けられたそれぞれの孔部に取り出すが、ここでカップ部はついで物品を形成するために圧縮される。
これらのカップで、個々の材料塊は、押出機から出される可塑性材料の流れを切断することにより形成される。この切断方法により、材料の物理特性の変化が生じる。これらの変化は局所的であるが、材料内に記憶され、最終製品に許容不可能な欠陥をもたらす場合がある。

本発明の目的は上記の欠陥を除去することであり、これは押出機から所期の物理的または機械的特性を維持するペースト状の可塑性材料を材料塊として除去するための装置を提供することでなされ、これにより実質的に欠陥がない最終製品を生成する。
この目的を達成するために、本発明の目的は、従来の装置より高速で動作するように改良され、それによってより高い生産性を確実にできる除去装置を提供することである。
本発明の他の目的は、異なる種類の材料を加工することができるように、簡単であるとともに安全で、作業効率の高い構造を提供することである。
この目的と、のちにより明らかとなるこれらおよび他の目的とは、該押出機に対して移動可能な少なくとも１つの除去要素の手段により、押出機から押し出される可塑性材料を材料塊として除去するための本装置により達成されるが、この装置は該押出機の流出オリフィス部から除去された材料塊を受ける容器とともに設けられ、該除去要素は切断要素を備えている。切断要素は、オリフィス部の一方の側から他方の側へ材料が進む切断端部に沿って押出機により押し出される可塑剤材料を切断するようになされることを特徴とし、また該受け容器はこの材料塊を受け入れるとともに、該切断端部の方向に排出物を実質的に受けるように成形されたことを特徴とする。

本発明の実施態様

以下の実施形態の実施例においては、特定の実施例に関して、個々の特性は、これらの実施形態の他の実施例での他の異なる特性に実際に置き換えられてもよい。
図１ないし図３を特に参照すると、参照番号１は通常、密封装置またはライナーなどの成形品に適切な上述された米国特許に示されている本発明にしたがった、成形回転台２の中に入れられた可塑性材料を材料塊として除去する装置を指定するものである。該回転台の簡単な説明をすると、回転台の足部３は概略的に示されており；該足部は、垂直軸Ａの周りを回転できるように、物品成形チャンバを構成するとともに圧縮成形ユニットの低成形部分である複数の凹部５を有して周辺に設けられる回転板４を支持する。回転板４はＢの方向に回転するため、凹部５はＣで指定された円形経路をたどり、可塑性材料の材料塊６が送られる。
材料塊６を除去するための装置１はディスク７を備え、このディスクはＡと平行な軸Ｄを中心に回転する。ディスク７は回転板４の上に配置された面上に載置され、複数の材料塊除去要素８はしっかりとその底面に連結されるとともに、軸Ｄと同心であるとともに円形経路Ｃに接する円周Ｅに沿って配置される。
除去要素８は軸Ｄに対して角度的に等距離であるとともに凹部５と歩調を合わせるため、各要素８はそれぞれの凹部５上の、経路Ｃに対する円周Ｅの接点Ｆ点において重畳している。
図３により詳細に示されているように、各要素８はＬ字型部材により構成されており、この部材は、ディスク７の底面上に載置される長方形の基部９からなり、ディスク内には２つの溝孔１０があり、この中をねじ１１が案内されてディスク７と係合してディスク７下に基部を固定する。
裏壁１２は基部９にしっかりと結合されて、基部と垂直であり、軸Ｄに対して実質的に放射状とされている。側壁１３と、切断または切削要素１４はそれぞれブレード部により構成されて、壁部１２の対向する端部に固定され、ディスク７の回転の方向Ｇに、可塑性材料の材料塊６が除去される領域に向かって、開いている受け容器１５を形成することが好ましい。ブレード部１４は、ディスク７に垂直であるとともにディスク７に固定された、切断または切削要素１４aを有しており、このため裏壁１２から切断端部１４ａの距離を調節することができる。
溝孔１０はアーク形状でその中心部は受け容器１５内に配置されているため、ディスク７の回転方向Ｇに対してその配向を調節することが可能となることに留意されたい。
ディスク７は垂直シャフト１６（図２参照のこと）上に定着され、シャフトは軸受１７によりスリーブ部１８に保持されているが、スリーブ部は円柱２０の上部から突出するアーム部１９上にフランジ付けされ、コラム部に取り付けられるため、Ｄと平行な軸Ｈの周りを回転することが可能となる。回転ディスク７は、対応するモータおよびベルトまたは歯車タイプのトランスミッション手段により駆動されるが、これらは完全に従来のものであるために図示されない。軸Ｈの近傍には突起部２１を有してアーム部１９が設けられているが、ここに流体により作動するアクチュエータ２２の心棒が連結されており、そのシリンダ部は回転台の足部３内で順に旋回される。流体により作動するアクチュエータ２２は、アーム部１９が軸Ｈを中心に、ひいては回転台２の軸Ａに対する円周Ｅに沿って角度運動を行えるようにするが、これはアーム部が凹部５の経路Ｃと多かれ少なかれ交差するまで行われ、このためその要求条件にしたがって程度が調節される。この程度により各除去要素８はそれぞれの凹部５上に重畳されたままとなり、要素８から取られた材料塊６がそれぞれの凹部内にとどまることを可能とする。
凹部５内に堆積された材料塊６は押出機２３により計量供給されるが、押出機はディスク７下で除去要素８の高さに置かれた可塑性材料を流出させるためのノズル部２４を設けられている。ノズル部２４は、その軸Ｌが軸Ｄに対して垂直であるチャネル部２４aに交差するが、接点Ｆ点に向かって横方向に、軸Ｄに対して軸方向に相対される。チャネル部２４aは可塑性材料の流出オリフィス部２４bを構成するポート部を介して外側に連結される。しかしながら、極めて類似の態様で、軸Ｌが軸Ｄに対して放射状に配置されてもよく、これによって同様の機能的な結果を達成していることに留意されたい。
オリフィス部２４bはわずかに凹状であるリム部２５により形成されるため、実質的に円筒状の表面上に載置されているが、このことは特定の場合においては軸Ｄに対して同心である。この態様においては、オリフィス部は楕円形であり、中心軸Ｍは軸Ｄを貫通する。
リム部２５の軸Ｄと、ブレード部１４の切断端部１４aとの距離は互いに等しいが、このためにブレード部１４はディスク７の回転中にリム部２５の傍を通ることができる。
該装置の動作は以下のとおりである：ディスク７が回転すると、ブレード部１４は事実上、オリフィス部の前面部の２つの連続的な除去要素８の経路の間を経過する間に、押出機２３のオリフィス部２４bから流出した可塑性材料の材料流２６からの材料塊６を切断する。特に、ブレード部１４の切断端部１４aにより切断端部はG方向に材料流２６を進む切断端部を得ることが可能となり、物理特性として厚みが完全に均一である材料塊６を形成することを留意されたい。
ブレード部１４および受け容器１５はオリフィス部２４bに対して配向されているため、材料塊６は受け容器１５内に容易に適応されることができ、壁部１２、１３およびブレード部１４の表面により保持されることは利点である。
本発明にしたがった装置の基本的な特権は、ディスク７の左角度にあるブレード部１４の配列により、受け容器１５が、材料塊６を受けるために、たとえば押出機２３に向かってG方向に前面に開くことに加えて、垂直に下方向にも開き、該材料塊を回転台２のそれぞれの孔部５内に取り出すことを可能にする。これは圧縮空気の噴出を有する放出手段を用いることによるもので、米国特許第５，８０７，５９８号に記載されたピストンの機械的作用により補助されてもよい。

本発明は数多くの改良および変更がなされることが可能であるが、これらは全て同様の発明の概念の範囲内に限定されるものである。

図４および図５は除去装置の第１の構成的な変更を示すものであるが、これらの変更にしたがうと、回転ディスク７および押出機２３はそれぞれ取り付けられるために、回転軸Ｄおよびノズル２４の軸Ｌは水平であるとともに互いに平行である。

材料塊６の除去装置８は、ディスク７の周辺領域にしっかりと連結され、かつブレード部１４の切断端部１４aは放射状に配置されるとともに、可塑性材料を流出させるためにオリフィス部２４bのリム２５に接する垂直面に載置される。
ディスク下にはコンベヤベルトの上部２７があり、この上には連続的に進む密封装置２８があって凹部５の代替として機能する。材料塊は連続的に該密封装置内で穿孔されて密封ライナーを形成する。

それぞれの材料塊６の、格納受け容器１５からそれぞれの密封容器２８への取り外しは、除去要素８の切断端部１４aと平行になされ、放射状に外方であるとともに、流出オリフィス２４bからの切断および除去位置に対して直径方向に逆の位置でなされる。

図６および図７は本発明にしたがった送り装置の第２の構成的な変更を示すものであり、押出機２３は軸Ｌが垂直であり、かつオリフィス部２４bが下方に向けられるように配列されている。回転ディスクの回転軸Ｄは垂直線に対して４５度傾斜しており、下方に先細であるとともに円錐表面部２９に対して９０度の角度を形成している、実質的に台形円錐形状を有している。このような態様で、円錐状表面に固定された除去要素８が配向されているため、ディスク部７の回転中は切断端部１４aは、押出機２３のオリフィス部２４bのリム部２５に対して接点で水平であり、かつ該切断端部は直径的に逆の方向に垂直であるため、密封装置２８内部への材料塊の取り外しを可能とした。

図８は第３の変更を示すが、ここで除去要素８は材料塊６の保持手段および解除手段を有して設けられる。このために、受け容器１５をブレード部１４に対して反対側に区切る側壁１３は、移動可能であり、かつ裏壁１２に弾性薄膜３０によって連結されているが、これによりその移動可能な範囲の一方の端部位置である第１端部位置と他方の端部位置である第２端部位置との間の裏壁１２に対して咬合が可能となる。側壁１３の位置はカム機構のカム受動輪により制御されるが、このカム受動輪は、壁部１３および支持部に対してその端部でしっかりと連結されたアーム部３１により構成され、ローラー部３２は軸部Ｄに対して同心である固定カム３３の側面に係合する。カム部３３の側部は、ブレード部１４が材料塊６を切断すると、側壁１３が第１端部位置でブレード部１４に向かって配向するような形状になされ、このため材料塊を掴んで保持することが可能となる。次のステップでは、それぞれの除去要素８がそれぞれの凹部５上に載置されると、このことが特に機能面で利便である場合には材料塊６が有効に解除される；この解除は、薄膜３０が弾性的に戻ることにより固定カム３３により作動されるが、この薄膜は側壁１３を第２端部位置に配置するものである。

図９および図１０は第４の変更を示すものであるが、この図にはブレード部１４の代わりに、Ｕ字に似た形に曲げられた金属線３４が示されており、これらに備えられた２つの部分３５および３６は平行で側壁１３に対して反対側の裏壁１２に固定されているとともに、材料塊を切断し、かつ除去要素８を支持するためにディスク部７の回転軸Ｃに平行である部分３７により連結されている。唇弁３８が平行部分３５と３６との間の壁部１２から突出し、受け容器１５内の材料塊を容易に調節させる。

図１１は第５の変更を示すが、ノズル部２４を貫通する流出チャネル部２４aの部分は曲線形状を有しており、このために軸Ｌはオリフィス部の軸Ｍと一致し、そのためにディスク７の軸Ｄに対して放射状となる；その幾何学的形状はこのため特に、可塑性材料の材料流２６が正しく、効果的であるとともに均一的に実現されることに適している。

第６の構造的な変更は図１２に示されるが、該除去装置８のそれぞれは、Ｄに平行である軸Ｎを中心に基部９の側に連結された側壁１３を有する。なお、本構造的な変更の切断要素８においては、裏壁１２は基部９を兼ねた構造になっている。側壁１３はつまみ３９を有する後部に続くが、このつまみ部はディスク７が運動するにつれ、かつ円筒状の摺接部材４０との特定の同期にしたがって相互作用するような形状になされ、たとえば、支持されているために、Ｄに平行であり、かつ固定カムとともに実質的に作動する軸の周りを回転することができるローラー部により構成される：この構成により、第１端部位置から第２端部位置への、および具体的に受け容器１５の開口部の方向に、ブレード部１４の部分の上の材料塊６の除去を容易にするために必要とされる角度によって、軸Ｎを中心とする側壁１３の回転が実現されるようになる。螺旋状の押し返しばね４１は、その対向する端部がそれぞれつまみ３９と基部９とに対して接合して、第２端部位置から第１端部位置、たとえば受け容器１５を密封する方向に側壁１３の回転を防止して、材料塊６が除去された後に該材料塊を保持する。材料塊６がそれぞれの凹部５内に蓄積されて、さらなるローラー部を設けることが可能であり、このローラー部の軸はＤと平行であり、つまみ部３９と相互作用することにより、受け容器１５を再び開き、該材料塊の受け容器への解除を容易にすることに留意されたい。

第７の構成的な変更は図１３に示されているが、上述された第６の変更と異なるのは、壁部１３のつまみ部３９が、軸Ｄに対して実質的に放射状の方向で側方に突出し、かつディスク７下にしっかりと連結された空気圧ピストン部４２の針幹端部と永続的に接触している端部部分を有するという点である。ディスク７の運動に対するあらかじめ設定された同期にしたがって、針幹の制御された延長部は、軸Ｎを中心に第１端部位置から第２端部位置へと受け容器１５を開く方向に材料塊６の除去を可能にするために必要な角度だけ側壁１３を回転させて；次に押し返しばね４１の作動により、該材料塊が受け容器内に確実に保持されるが、このばねにより側壁１３が第２端部から第１端部へと戻される。

必要であれば、次に空気圧ピストン部４２の針幹のさらに制御された延長部は、第１端部と第２端部との間に側壁１３の回転を再び引き起こし、材料塊６をそれぞれの凹部５に解除する。

図１４は本発明にしたがった装置の第８の好ましい変更を示すが、それぞれの除去装置８の空気圧ピストン部４２の針幹の端部は複動型が好ましく、側壁１３に直接しっかりと連結されている。

空気圧ピストン部４２の針幹の制御された延長部により、材料塊６が除去されると、側壁１３を第１端部で基部９の側に実質的に隣接させて配置を可能として、これによって該材料塊をしっかりと保持するために受け容器１５を密封する。なお、本構造的な変更の切断要素８においては、第６及び第7の構造的な変更と同様に、裏壁１２は基部９を兼ねた構造になっている。特定の用途に必要とされるならば、ディスク７の回転に伴うステップにおいて、ピストン４２の針幹が次に格納されて、これにより側壁１３を基部９から離れた方向、たとえば第２端部位置において、材料塊６をそれぞれの凹部へ解除させるために、移動せしめることが可能となる。

このように本発明が意図された目的を達成することが示されてきた。

全ての詳細はさらに、他の技術的に等しい発明と置換することが可能である。

実際上は、使用される材料、同様に形状および寸法は、添付された特許請求の範囲で保護された範囲を放棄することなく要求条件にしたがってなされたいかなるものであってもよい。
伊国特許第ＢＯ２００２Ａ０００６８３における開示において本願明細書が主張する優先権が参照として盛り込まれている。

任意の特許請求の範囲内で述べられた技術的な特長は参照記号で示されているが、これらの参照記号は特許請求の範囲の理解を高めるための目的のみに本願明細書にて述べられているものであり、したがって該参照記号は該参照記号により示された各構成要素の範囲を制限する効果を有するものではない。

本発明のいくつかの好ましい実施形態の詳細な説明から、添付図面の限定されない例示のみにより示された、さらなる特長と長所がより明らかにされるであろう。
本発明の基本構成にしたがった装置を示す部分断面図である。 図１の装置の垂直面に沿って示された部分側面断面図である。 図１の装置の示された部分断面図である。 本発明にしたがった装置の第１の構成的な変更の装置を示す部分前面断面図である。 図４の線Ｖ−Ｖに沿って示された断面図である。 本発明にしたがった装置の第２の構成的な変更の実施形態の装置を示す部分側面断面図である。 図６の第２の構成的な変更の部分前面断面図である。 第３の構成的な変更の部分断面図である。 第４の構成的な変更の部分断面図である。 図９の線Ｘ−Ｘに沿って示された断面図である。 第５の構成的な変更の部分断面図である。 第６の構成的な変更の部分断面図である。 第７の構成的な変更の部分断面図である。 第８の構成的な変更の部分断面図である。

Claims (18)

1. 押出機（２３）からその外部へ押し出されている部分の可塑性材料を物品形成用の材料塊として該押出機（２３）から除去する装置であって、材料塊を除去する手段として少なくとも１つの除去要素（８）を備え、
   該除去要素（８）は、前記押出機（２３）に対して移動可能であるとともに該押出機（２３）の流出オリフィス部（２４ｂ）から除去された材料塊（６）を受け入れるための受け容器（１５）を有し、
   前記除去要素（８）は、先端に切断端部（１４ａ）を有する切断要素（１４）を含み、前記切断要素（１４）は、前記押出機（２３）からその外部へ押し出されている部分の可塑性材料を、前記オリフィス部（２４ｂ）の一方の側から他方の側へ該材料の中を進む切断端部（１４ａ）を前記オリフィス部（２４ｂ）に沿わせて切断するように構成され、
   前記受け容器（１５）は前記材料塊（６）を収容し、該材料塊（６）を排出できる形状になされ、
   前記切断端部（１４ａ）は前記切断要素（１４）の移動方向において前記切断要素（１４）の最も前方に位置しており、
   前記除去要素（８）は、前記材料塊（６）が前記受け容器（１５）へと受け入れられる流入経路と、前記材料塊は前記受け容器（１５）から前記材料塊（６）が排出される流出経路とを備え、前記流入経路はその境界の一部が前記切断端部（１４ａ）によって形成されており、
   前記除去要素（８）は、裏壁（１２）と、該裏壁（１２）の一方の脇側に固定された前記切断要素（１４）と、該切断要素（１４）に対して該裏壁（１２）の他方の脇側に連接された移動可能な側壁（１３）とを含み、
   該切断要素（１４）と該裏壁（１２）と該側壁（１３）とで前記受け容器（１５）が形成されることを特徴とする装置。
2. 前記切断要素（１４）は、前記切断端部（１４ａ）を有するブレードの形状になされた請求項１に記載の装置。
3. 前記切断要素（１４）は金属線（３４）を有し、該金属線（３４）は、前記押出機（２３）に対する切断要素（１４）の進む方向に垂直であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記除去要素（８）が前記押出機（２３）に対して調節を可能とする態様で、支持される請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記除去要素（８）は前記受け容器（１５）から前記材料塊（６）を放出するための手段を含む請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記側壁（１３）がその移動可能な範囲の一方の端部位置である第１端部位置と他方の端部位置である第２端部位置との間を作動するように形成され、
   前記側壁（１３）の後部つまみ（３９）は、前記側壁（１３）に接合された押し返しばね（４１）の弾性復元力によって円筒状摺接部材（４０）の側面に摺動可能に押圧接触し、
   該後部つまみ（３９）の該円筒状摺接部材（４０）との接触面は、該後部つまみ（３９）が該円筒状摺接部材（４０）に対して摺動するのに伴い、前記側壁（１３）がその移動可能な範囲の一方の端部位置である第１端部位置と他方の端部位置である第２端部位置との間を作動するように制御される請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記側壁（１３）がその移動可能な範囲の一方の端部位置である第１端部位置と他方の端部位置である第２端部位置との間を作動するように形成され、
   該側壁（１３）は、空気圧ピストン（４２）の針幹の端部と連動して、該側壁（１３）の移動可能な範囲の一方の端部位置である第１端部位置と他方の端部位置である第２端部位置との間で作動するように制御される請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記移動可能な側壁（１３）は、前記空気圧ピストン（４２）の針幹の端部にしっかりと連結されている請求項７に記載の装置。
9. 前記側壁（１３）がその移動可能な範囲の一方の端部位置である第１端部位置と他方の端部位置である第２端部位置との間を作動するように形成され、
   該側壁（１３）は、カム機構のカム受動輪により作動される弾性的な薄膜（３０）の手段により前記裏壁（１２）に連結されて、該側壁（１３）の移動可能な範囲の一方の端部位置である第１端部位置と他方の端部位置である第２端部位置との間で作動するように制御される請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記移動可能な側壁（１３）は該材料塊（６）を該受け容器（１５）から排出するように配置された請求項６から９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記カム受動輪は前記除去要素（８）の前記移動可能な側壁（１３）にしっかりと連結されたアーム部（３１）により支持されたローラー部（３２）により構成され、固定カム（３３）により制御される請求項９に記載の装置。
12. 可塑性材料の材料塊（６）を成型回転台（２）に送るために、前記回転台（２）と同期的に回転して、前記材料塊（６）を除去するための少なくとも１つの除去要素（８）を周辺で支持するディスク部（７）を含む装置であって、前記材料塊（６）を出すためのオリフィス部（２４ｂ）は、前記切断端部（１４ａ）の回転面に接する表面部に載置されたリム部（２５）を有する請求項１から１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記ディスク部（７）はその回転軸（Ｄ）が鉛直方向に配置され、前記オリフィス部（２４ｂ）は前記回転軸（Ｄ）に対して放射状に配向され、前記除去要素（８）はしっかりと前記ディスク部（７）の下方面に連結されており、このために前記切断端部（１４ａ）は前記回転軸（Ｄ）に対して平行であり、前記受け容器（１５）は、前記回転軸（Ｄ）と平行な方向に、前記除去要素（８）の下に載置された回転台（２）のそれぞれの凹部（５）内に材料塊（６）を取り外すことを可能とするために下方に開いている請求項１２に記載の装置。
14. 前記ディスク部（７）は、水平方向に配置された回転軸（Ｄ）を有し、前記オリフィス部（２４ｂ）は前記回転軸（Ｄ）に対して平行であり、前記除去要素（８）はしっかりと前記ディスク部（８）の横方向面に連結されており、このために前記切断端部（１４ａ）は前記ディスク（７）の回転軸（Ｄ）に対して放射状であり、前記材料塊（６）の前記受け容器（１５）は、前記材料塊（６）を前記端部（１４ａ）に対して平行な方向に排出される形状である請求項１２に記載の装置。
15. 前記ディスク部（７）は、前記押出機（２３）の軸（Ｌ）に対して傾いて配置された回転軸（Ｄ）を有し、前記押出機（２３）は軸（Ｌ）が前記回転軸（Ｄ）に対して鋭角を形成するように配置され、前記除去要素（８）は、前記ディスク（７）上に配置されているため、前記切断端部（１４ａ）は前記オリフィス部（２４ｂ）に対して接している請求項１２に記載の装置。
16. 前記ディスク部（７）は、前記押出機（２３）の軸（Ｌ）に対して傾いて配置された回転軸（Ｄ）を有し、前記ディスク部（７）は、下方面を有し、前記除去装置（８）は前記下方面に配向されるようにしっかりと連結され、前記切断端部（１４ａ）は、前記材料塊（６）を切断する上部位置では水平となり、前記材料塊（６）を凹部（５）から排出する下部位置では垂直となる請求項１２に記載の装置。
17. さらに複数の前記除去要素（８）を含み、前記除去要素（８）は前記ディスク（７）の回転軸（Ｄ）に対して周辺に分散され、角度的に相互に等距離である請求項１２から１６のいずれか１項に記載の装置。
18. 前記押出機（２３）のノズル部（２４）は湾曲された軸（Ｌ）を有する請求項６から１７のいずれか１項に記載の装置。

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