JP5377104B2 - Injection molding machine - Google Patents
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Description
この発明は、ノズルタッチ時に固定ダイプレートに倒れ方向のモーメントが生じることを抑制できる射出成形機に関する。 The present invention relates to an injection molding machine capable of suppressing the occurrence of a moment in a falling direction on a fixed die plate during nozzle touch.
図7は従来の射出成形機1を示している。フレーム2上に固定ダイプレート3と射出ベース4などが設けられている。また固定ダイプレート3に固定金型5が取付けられている。射出ベース4にはバレル6が設けられている。射出ベース4は、ノズルタッチシリンダ7等を含むノズルタッチ機構によって、矢印X1で示す方向に移動するようになっている。ノズルタッチシリンダ7はバレル6の下方に配置されている。そしてバレル6の先端に射出ノズル8が設けられている。
FIG. 7 shows a conventional injection molding machine 1. A fixed
射出成形を行う際にノズルタッチシリンダ7を縮み側に作動させ、射出ベース4を固定ダイプレート3に向けて前進させることにより、射出ノズル8を固定金型5に接触(ノズルタッチ)させることができる。逆に、ノズルタッチシリンダ7を伸び側に移動させることにより、射出ベース4を後退させることができる。射出ベース4を後退させると、射出ノズル8が固定ダイプレート3から離れるため、バレル6を水平方向に旋回させることができ、バレル6のメンテナンスやスクリューの交換等を行うことが可能となる。
When injection molding is performed, the
前記射出成形機1は、ノズルタッチシリンダ7が射出ノズル8の下方に距離H1だけオフセットした位置にあるため、ノズルタッチ時に射出ノズル8が固定金型5に当接すると、その荷重によって固定ダイプレート3に矢印M1で示す方向のモーメントが働く。このモーメントM1によって固定ダイプレート3が僅かでも倒れる(傾く)と、固定金型5と可動金型(図示せず)との相対位置がずれることによって成形品の品質が低下したり、金型5が損傷したりするおそれがある。
In the injection molding machine 1, since the
固定ダイプレート3が前記モーメントM1によって倒れることを抑制するために、例えば下記特許文献1に開示されているように、フレームや固定ダイプレートを補強することが提案されている。また固定ダイプレートの倒れを抑制するために、下記特許文献2に開示されているように、バレルの中心軸と同じ高さにノズルタッチシリンダを配置した射出成形機が提案されている。
In order to prevent the fixed
すなわち図8に示す射出成形機1´のように、バレル6の両側面に沿って一対のノズルタッチシリンダ7(一方のみ示す)を射出ノズル8と同等の高さH2に配置することにより、ノズルタッチ時に固定ダイプレート3に倒れ方向のモーメントが生じることを防いでいる。
That is, by arranging a pair of nozzle touch cylinders 7 (only one is shown) at the same height H2 as the
特許文献1のように、フレームや固定ダイプレートを補強することによって固定ダイプレートの倒れを防止する構造では、フレームや固定ダイプレート等を補強するためにコストがかかるだけでなく、射出成形機の重量が増加し、サイズも大きくなるなどの問題がある。 As in Patent Document 1, the structure in which the frame and the fixed die plate are prevented from falling by reinforcing the frame and the fixed die plate is not only costly to reinforce the frame and the fixed die plate, but also of an injection molding machine. There are problems such as an increase in weight and an increase in size.
特許文献2あるいは図8に示す従来の射出成形機1´のように、バレル6の両側に一対のノズルタッチシリンダ7を射出ノズル8と同じ高さに配置したものでは、バレル6を水平方向に旋回させる際に、バレル6がノズルタッチシリンダ7と干渉することを避けるためには、ノズルタッチシリンダ7を切離すなどの大掛かりな作業が必要となる。このためバレル6のメンテナンスやスクリュー交換等に際して多くの手間がかかる。しかもバレル6と平行に2本のノズルタッチシリンダ7を配置する必要があるため部品数が多く、構造も複雑となり、コスト高になることが避けられない。
In the case where a pair of
従ってこの発明の目的は、ノズルタッチ時に固定ダイプレートに倒れ方向のモーメントが生じることを抑制でき、かつ、バレルを水平方向に旋回させる際にバレルがノズルタッチ機構と干渉することを回避できる射出成形機を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to perform injection molding that can suppress the occurrence of a moment in the falling direction on the fixed die plate when the nozzle is touched, and that can prevent the barrel from interfering with the nozzle touch mechanism when the barrel is swung horizontally. Is to provide a machine.
本発明の射出成形機は、フレームと、前記フレーム上に固定されノズル挿入孔を有する固定ダイプレートと、前記フレーム上に設けられ前記固定ダイプレートに対して近付く方向と離れる方向とに移動可能な射出ベースと、前記射出ベースに設けられ、先端に射出ノズルが設けられたバレルと、前記固定ダイプレートと前記射出ベースとの間に配置されたノズルタッチ機構とを有している。このノズルタッチ機構は、駆動機構と、リンク機構とを具備している。前記駆動機構は、縮み側と伸び側とにわたって移動可能でかつ前記バレルの下方に配置された射出ベース側連結部を介して前記射出ベースに接続されている。前記リンク機構は、前記固定ダイプレートの前記ノズル挿入孔の両側に配置された一対のダイプレート側連結部と前記駆動機構との間に設けられ、前記駆動機構が縮み側に移動するとき伸びた状態となって前記射出ベースを前記固定ダイプレートに向けて前進させるとともに前記射出ノズルを固定金型に接触させ、前記駆動機構が伸び側に移動するとき屈曲した状態となって前記射出ベースを後退させるとともに下方に退避するリンク部材を備えている。 The injection molding machine of the present invention is movable in a frame, a fixed die plate that is fixed on the frame and has a nozzle insertion hole, and a direction that is provided on the frame and approaches the fixed die plate. It has an injection base, a barrel provided on the injection base and provided with an injection nozzle at its tip, and a nozzle touch mechanism disposed between the fixed die plate and the injection base. This nozzle touch mechanism includes a drive mechanism and a link mechanism. The drive mechanism is movable to the contraction side and the extension side, and is connected to the injection base via an injection base side connecting portion disposed below the barrel. The link mechanism is provided between a pair of die plate side connecting portions disposed on both sides of the nozzle insertion hole of the fixed die plate and the drive mechanism, and extends when the drive mechanism moves to the contraction side. The injection base is moved forward toward the fixed die plate and the injection nozzle is brought into contact with the fixed mold. When the drive mechanism moves to the extension side, the injection base is bent and retracted. And a link member that retracts downward.
本発明の好ましい形態では、前記リンク機構は、前記ダイプレート側連結部に上下方向に回動可能に接続された一対の第1リンク部材と、前記第1リンク部材にピンを介して上下方向に回動可能に接続された第2リンク部材とを有している。 In a preferred embodiment of the present invention, the link mechanism includes a pair of first link members connected to the die plate side connecting portion so as to be rotatable in the vertical direction, and the first link member in the vertical direction via a pin. And a second link member connected to be rotatable.
本発明の1つの形態では、前記駆動機構が前記バレルに沿って該バレルの真下に配置された1つのノズルタッチ用駆動体を有し、前記第2リンク部材が、前記バレルの両側に位置する一対の腕部と、これら腕部どうしを前記バレルの下方においてつなぐ基部とを有し、該基部が前記ノズルタッチ用駆動体に接続されている。 In one form of this invention, the said drive mechanism has one nozzle touch drive body arrange | positioned directly under this barrel along the said barrel, and the said 2nd link member is located in the both sides of the said barrel A pair of arms and a base that connects the arms to the bottom of the barrel are connected to the nozzle touch driver.
前記ノズルタッチ用駆動体は、例えば流体の圧力によって伸縮するノズルタッチシリンダである。あるいは前記ノズルタッチ用駆動体は、モータによって回転する送りねじと該送りねじに螺合するボールナット部材とを含むボールねじ機構である。 The nozzle touch driver is, for example, a nozzle touch cylinder that expands and contracts due to fluid pressure. Alternatively, the nozzle touch driver is a ball screw mechanism including a feed screw that is rotated by a motor and a ball nut member that is screwed to the feed screw.
本発明によれば、ノズルタッチ時に固定ダイプレートに倒れ方向のモーメントが生じることを抑制でき、かつ、メンテナンス等のためにバレルを後退させた状態において前記リンク機構のリンク部材がバレルおよび射出ノズルと干渉しない位置に退避することにより、バレルを水平方向に旋回させることができる。 According to the present invention, when the nozzle touches the stationary die plate, it is possible to prevent a moment in the falling direction from occurring, and the link member of the link mechanism is connected to the barrel and the injection nozzle in a state where the barrel is retracted for maintenance or the like. By retracting to a position where it does not interfere, the barrel can be turned in the horizontal direction.
以下に本発明の第1の実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
図1に示す射出成形機10は、図1中の右側に位置する射出装置11と、図1中の左側に位置する型締装置12(一部のみ示す)とを備えている。射出装置11は、本体ベースとして機能するフレーム13の上に配置されている。
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
An
型締装置12は、固定ダイプレート15と、可動ダイプレート16と、可動ダイプレート16を図1中の矢印A1方向に移動させるための駆動機構(図示せず)などを含んでいる。固定ダイプレート15の下部はボルト等の固定用部材20によって、フレーム13に固定されている。固定ダイプレート15の中心部にノズル挿入孔21が形成されている。
The
固定ダイプレート15に固定金型30が取付けられている。可動ダイプレート16に移動金型31が取付けられている。固定金型30と移動金型31とが互いに閉じた状態において、固定金型30と移動金型31との間にキャビティ32が形成される。キャビティ32は、固定金型30に形成された注入ポート33に連通している。
A fixed
射出装置11は、射出ベース40と、射出ベース40に搭載された射出ブラケット41と、スクリュー駆動機構42と、バレル43などを含んでいる。射出ベース40は、フレーム13上に互いに平行に配置された一対のリニヤガイドレール45に沿って、図1に矢印A2で示す方向(射出装置11の前後方向)に移動することが可能である。つまり射出ベース40は、リニヤガイドレール45に嵌合するキャリッジ46によって上方への移動が阻止された状態で、リニヤガイドレール45に沿って水平方向にスライドできるようになっている。
The
バレル43の内部にスクリュー(図示せず)が収容されている。スクリュー駆動機構42は、前記スクリューを回転させるためのモータ50を含んでいる。バレル43の基部付近に、射出成形品の材料を供給するホッパ51が設けられている。バレル43の先端部に射出ノズル52が設けられている。射出ノズル52は、固定ダイプレート15に形成されたノズル挿入孔21の中心軸線X上に位置している。
A screw (not shown) is accommodated in the
固定ダイプレート15と射出ベース40との間に、ノズルタッチ機構60が配置されている。ノズルタッチ機構60は、縮み側と伸び側とにわたって長さを変化させることが可能な駆動機構61と、駆動機構61に接続されたリンク機構62とを含んでいる。
A
図2等に示すようにリンク機構62は、ダイプレート側連結部(第1の連結部)65,66を介して、固定ダイプレート15の背面15aに接続されている。ダイプレート側連結部65,66は、固定ダイプレート15のノズル挿入孔21の両側において射出ノズル52と対応した高さに配置されている。
As shown in FIG. 2 and the like, the
射出ベース40に射出ベース側連結部(第2の連結部)67が設けられている。射出ベース側連結部67は、バレル43の真下に配置されている。前記駆動機構61は射出ベース側連結部67を介して射出ベース40に接続されている。
The
駆動機構61は、1つのノズルタッチシリンダ70を有している。ノズルタッチシリンダ70は、ノズルタッチ用駆動体の一例である。このノズルタッチシリンダ70は、シリンダ本体71と、シリンダ本体71に挿入されたロッド部材72とを有している。
The
ノズルタッチシリンダ70は、バレル43の中心軸線X(図1に示す)に沿ってバレル43の真下に配置されている。シリンダ本体71には第1の作動流体出入口75と、第2の作動流体出入口76とが設けられている。これらの作動流体出入口75,76は、作動流体供給ユニット77に接続されている。
The
図3に示すように、第1の作動流体出入口75からシリンダ本体71内に作動流体を供給するとともに、第2の作動流体出入口76から作動流体を排出することによって、ロッド部材72をシリンダ本体71に引き込む方向(縮み側)に移動させることができる。
As shown in FIG. 3, the working fluid is supplied into the cylinder
図4に示すように、第2の作動流体出入口76からシリンダ本体71内に作動流体を供給するとともに、第1の作動流体出入口75から作動流体を排出することによって、ロッド部材72をシリンダ本体71から押し出す方向(伸び側)に移動させることができる。すなわちノズルタッチシリンダ70は、流体の圧力によって伸縮する液圧シリンダである。シリンダ本体71は、ピン85によって射出ベース側連結部67に接続されている。
As shown in FIG. 4, the working fluid is supplied from the second working fluid inlet /
リンク機構62は、図2に示すように2つの第1リンク部材80,81と、1つの第2リンク部材82とを含んでいる。第1リンク部材80,81は、それぞれピン86によって、ダイプレート側連結部65,66に上下方向に回動自在に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
第2リンク部材82は、上方から見て二股に分かれた形状の一対の腕部82a,82bと、バレル43の下方において腕部82a,82bどうしをつなぐ基部82cとを有している。基部82cは、ノズルタッチシリンダ70のロッド部材72に接続されている。腕部82a,82b間の距離W1(図2に示す)は、バレル43の幅W2よりも大きく、腕部82a,82b間にバレル43が入り込むことができるようになっている。腕部82a,82bは、それぞれピン90によって第1リンク部材80,81に接続されている。
The
前記リンク機構62は、駆動機構61が縮み側に移動するとき、すなわちノズルタッチシリンダ70が縮み側に作動したとき、図3に示すように第1リンク部材80,81と第2リンク部材82が真っ直ぐに伸びた状態となることにより、射出ベース40を固定ダイプレート15に近付ける方向に前進させることができるようになっている。
When the
駆動機構61が伸び側に移動するとき、すなわちノズルタッチシリンダ70が伸び側に作動するときには、図4に示すように第1リンク部材80,81が回動降下し、かつ、第2リンク部材82がバレル43の下方に移動することにより、第1リンク部材80,81と第2リンク部材82とがピン90を中心に「V形」に屈曲した状態となることにより、リンク機構62がバレル43および射出ノズル52と干渉しない下方位置に退避するようになっている。固定ダイプレート15の背面15aには、第1リンク部材80,81が回動降下した状態において第1リンク部材80,81と接する受け止め部材95が設けられている。
When the
次に前記射出成形機10の動作について説明する。
図3に示すように、ノズルタッチシリンダ70の第1の作動流体出入口75からシリンダ本体71に高圧の作動流体を供給する。これにより、ノズルタッチシリンダ70が縮み側に移動するとともに、リンク機構62が真っ直ぐに伸びた状態となることにより、射出ベース40を固定ダイプレート15に近付ける方向の力が発生する。そして射出ベース40が前進することによって、射出ノズル52が固定ダイプレート15のノズル挿入孔21に挿入されるとともに、射出ノズル52が固定金型30の注入ポート33に当接することにより、ノズルタッチ状態となる。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 3, a high-pressure working fluid is supplied from the first working fluid inlet /
このノズルタッチ状態でノズルタッチシリンダ70に発生する力F(図3に示す)は、射出ベース側連結部67のピン85と、ダイプレート側連結部65,66のピン86との間に発生し、吊り合った状態となる。ダイプレート側連結部65,66は左右に1個ずつあるため、各連結部65,66にそれぞれF/2の力が働くが、ここでは説明の都合上、2個合わせた力Fとして扱う。
A force F (shown in FIG. 3) generated in the
射出ベース側連結部67に発生する力F2は、射出ベース40を持ち上げる力F1と、射出ベース40を水平方向に移動させる力F2とに分解される。ここで射出ベース40を持ち上げる方向の力F1が生じるが、リニヤガイドレール45に嵌合しているキャリッジ46によって射出ベース40の上方への移動が阻止されているため、射出ベース40が持ち上がってしまうことが防止される。そしてダイプレート側連結部65,66に作用する水平方向の力F2がノズルタッチ力となる。
The force F2 generated in the injection base
ダイプレート側連結部65,66のピン86は射出ノズル52の中心軸線Xとほぼ同じ高さに位置している。このためダイプレート側連結部65,66に作用する水平方向の力F2が、射出ノズル52の中心軸線Xとほぼ同じ高さに作用する。このため水平方向の力F2が射出ノズル52を介して固定ダイプレート15に入力しても、実質的に固定ダイプレート15に曲げモーメントは発生しない。これにより、ノズルタッチ力による固定ダイプレート15の倒れがなくなる。
The
このように本実施形態の射出成形機10によれば、ノズルタッチ力によって曲げモーメントが生じることを抑制できるため、ノズルタッチ時に固定ダイプレート15が倒れることを回避できる。また1本のノズルタッチシリンダ70の動作によって射出ベース40を前進および後退させることができるため、ノズルタッチシリンダを複数用いる場合と比較して、駆動機構61の構成を簡略化することができ、部品点数も少なくすることができる。
Thus, according to the
図4に示すようにノズル後退時には、ノズルタッチシリンダ70の第2の作動流体出入口76からシリンダ本体71に高圧流体が供給される。これにより、ノズルタッチシリンダ70が伸び側に移動するため、第1リンク部材80,81が回動降下するとともに、第2リンク部材82がバレル43の下方に移動する。そして第1リンク部材80,81と第2リンク部材82とがピン90を中心に「V」形に屈曲することにより、リンク機構62が下方に退避するとともに、回動降下した第1リンク部材80,81が受け止め部材95に当たる。
As shown in FIG. 4, the high pressure fluid is supplied from the second working fluid inlet /
これにより、射出ベース40を後退させる力FF2(図4に示す後退荷重)が、受け止め部材95を介して固定ダイプレート15によって支持される。そして射出ベース40が固定ダイプレート15から離れる方向に後退することにより、射出ノズル52が固定金型30から離れる。
As a result, the force FF2 (retracting load shown in FIG. 4) for retreating the
射出ベース40が後退する際にノズルタッチシリンダ70に発生する力FFは、射出ベース40を押し下げる力FF1と、射出ベース40を後退させる力FF2とに分解される。射出ベース40を後退させる方向の力FF2によって、固定ダイプレート15を倒そうとするモーメントM(図4に示す)が生じる。ここで固定ダイプレート15に働くモーメントMは、M=FF2×Lとなる。
The force FF generated in the
つまり射出ベース40の後退時には、回動降下した第1リンク部材80,81と受け止め部材95とを介して、固定ダイプレート15に後退荷重が入力する。この後退荷重によって、固定ダイプレート15に曲げモーメントMが作用するが、この曲げモーメントMは、前述のノズルタッチ力F2と比較するとはるかに小さく、しかも成形が行われないので、金型30,31や成形品に悪影響を与えることがない。
That is, when the
こうして射出ベース40が後退するとともに、射出ノズル52が固定ダイプレート15から離れ、かつ、第1リンク部材80,81が回動降下するとともに第2リンク部材82がバレル43の下方に退避するため、バレル43を水平方向に旋回する際にバレル43がノズルタッチ機構60と干渉することが回避される。
Thus, the
このため図5に示すように旋回軸Cを中心にバレル43を水平方向に旋回させることが可能となる。バレル43を旋回させることにより、バレル43や射出ノズル52のメンテナンスあるいはスクリュー交換等の作業を、バレル43を旋回させた位置で行うことができる。
Therefore, as shown in FIG. 5, the
図6は、本発明の第2の実施形態に係る射出成形機10´を示している。この射出成形機10´のノズルタッチ機構60は、ノズルタッチ用駆動体として機能するボールねじ機構100を備えている。ボールねじ機構100の一例は、バレル43の中心軸線Xに沿う送りねじ105と、送りねじ105を回転させるモータ106と、送りねじ105に螺合するボールナット部材107などを含んでいる。ボールナット部材107は支持部材108に取付けられている。支持部材108は、バレル43の中心軸線Xに沿う方向に延びている。
FIG. 6 shows an
モータ106によって送りねじ105を第1の方向R1に回転させると、送りねじ105が支持部材108に引き込まれる方向(縮み側)に移動することにより、射出ベース40が前進するとともに、射出ノズル52が固定金型30に当接する。モータ106によって送りねじ105を第2の方向R2に回転させると、送りねじ105が支持部材108から突出する方向(伸び側)に移動することにより、射出ベース40が後退し、射出ノズル52が固定金型30から離れる。それ以外の構成と作用については第1の実施形態の射出成形機10と共通であるから、両者に共通の部位に共通の符号を付して説明を省略する。
When the
なお本発明を実施するに当たって、射出成形機のフレームをはじめとして、射出装置や固定ダイプレート、ノズルタッチ機構等を、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々に変形して実施できることは言うまでもない。例えばノズルタッチシリンダ等のノズルタッチ用駆動体がバレルの両側に配置されていてもよい。また本発明は合成樹脂以外に金属やゴム、その他の材料からなる製品を成形するための射出成形機に適用することができる。 In carrying out the present invention, it goes without saying that the injection apparatus, the fixed die plate, the nozzle touch mechanism, and the like including the frame of the injection molding machine can be variously modified without departing from the gist of the present invention. For example, nozzle touch drive bodies such as nozzle touch cylinders may be arranged on both sides of the barrel. Further, the present invention can be applied to an injection molding machine for molding a product made of metal, rubber, or other materials in addition to a synthetic resin.
10,10´…射出成形機
13…フレーム
15…固定ダイプレート
21…ノズル挿入孔
40…射出ベース
43…バレル
52…射出ノズル
60…ノズルタッチ機構
61…駆動機構
62…リンク機構
65,66…ダイプレート側連結部
67…射出ベース側連結部
70…ノズルタッチシリンダ(ノズルタッチ用駆動体)
80,81…第1リンク部材
82…第2リンク部材
100…ボールねじ機構(ノズルタッチ用駆動体)
DESCRIPTION OF
80, 81 ...
Claims (5)
前記フレーム上に固定されノズル挿入孔を有する固定ダイプレートと、
前記フレーム上に設けられ前記固定ダイプレートに対して近付く方向と離れる方向とに移動可能な射出ベースと、
前記射出ベースに設けられ、先端に射出ノズルが設けられたバレルと、
前記固定ダイプレートと前記射出ベースとの間に配置されたノズルタッチ機構とを有し、
前記ノズルタッチ機構は、
縮み側と伸び側とにわたって移動可能でかつ前記バレルの下方に配置された射出ベース側連結部を介して前記射出ベースに接続された駆動機構と、
前記固定ダイプレートの前記ノズル挿入孔の両側に配置された一対のダイプレート側連結部と前記駆動機構との間に設けられ、前記駆動機構が縮み側に移動するとき伸びた状態となって前記射出ベースを前記固定ダイプレートに向けて前進させるとともに前記射出ノズルを固定金型に接触させ、前記駆動機構が伸び側に移動するとき屈曲した状態となって前記射出ベースを後退させるとともに下方に退避するリンク部材を有するリンク機構と、
を具備したことを特徴とする射出成形機。 Frame,
A fixed die plate fixed on the frame and having a nozzle insertion hole;
An injection base provided on the frame and movable in a direction toward and away from the fixed die plate;
A barrel provided on the injection base and provided with an injection nozzle at the tip;
A nozzle touch mechanism disposed between the fixed die plate and the injection base;
The nozzle touch mechanism is
A drive mechanism that is movable over the contraction side and the expansion side and connected to the injection base via an injection base side coupling portion disposed below the barrel;
Provided between a pair of die plate side connecting portions disposed on both sides of the nozzle insertion hole of the fixed die plate and the drive mechanism, and when the drive mechanism moves to the contraction side, the extended state becomes the state The injection base is moved forward toward the fixed die plate and the injection nozzle is brought into contact with the fixed mold. When the drive mechanism moves to the extension side, the injection base is bent and the injection base is moved backward and retracted downward. A link mechanism having a link member to perform,
An injection molding machine comprising:
前記第2リンク部材が、前記バレルの両側に位置する一対の腕部と、これら腕部どうしを前記バレルの下方においてつなぐ基部とを有し、該基部が前記ノズルタッチ用駆動体に接続されたことを特徴とする請求項2に記載の射出成形機。 The drive mechanism has one nozzle touch drive body arranged along the barrel and directly below the barrel;
The second link member has a pair of arm portions located on both sides of the barrel and a base portion that connects the arm portions below the barrel, and the base portion is connected to the nozzle touch driving body. The injection molding machine according to claim 2.
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