JP5886371B2 - コーティング装置 - Google Patents

Description

本発明は、医薬品、食品、農薬等の粉粒体のコーティング、混合、乾燥等を行うコーティング装置に関し、特に、軸線回りに回転駆動される回転ドラムを備えたコーティング装置に関する。

医薬品、食品、農薬等の錠剤、ソフトカプセル、ペレット、顆粒、その他これらに類するもの（以下、これらを総称して粉粒体という。）にフィルムコーティングや糖衣コーティング等を施すために、回転ドラムを備えたコーティング装置が使用されている。

この種のコーティング装置は、例えば下記の特許文献１〜３に開示されている。

特許文献１は、水平な軸線回りに回転駆動される通気式の回転ドラムを備えたコーティング装置を開示している。回転ドラムの周壁部は多角形の横断面形状を有し、周壁部の各辺面は多孔部によって通気性が与えられている。そして、周壁部の各辺面の外周側にそれぞれジャケットが装着され、ジャケットと周壁部の各辺面との間にそれぞれ通気チャンネルが形成される。また、回転ドラムの他端側、即ちモータ等を含む回転駆動機構が設置されている側には、回転ドラムに対する乾燥エア等の処理気体の通気を制御する通気機構が配備されている。この通気機構は、回転ドラムの回転に伴って所定位置に来た通気チャンネルをそれぞれ給気ダクトと排気ダクトに連通させる機能を有する。

特許文献２、３は、いわゆるジャケットレス構造のコーティング装置を開示している。特許文献２の第１図に示されているコーティング装置の回転ドラムは、横断面形状が多角形の周壁部を備えている。回転ドラムの周壁部の各辺面は多孔部によって通気性が与えられている。多角形の周壁部の各頂部にはそれぞれ仕切板が設けられ、また、周壁部の軸方向両端部には摺動枠が設けられている。周壁部の各辺面と、仕切板及び摺動枠とによって、区画された通気空間が形成される。回転ドラムは外側ケーシングの内部に収容されており、外側ケーシングの上部側と下部側に給排気部が設けられている。下部側の排気部にはゴムや合成樹脂等で形成されたシール板が設けられており、回転ドラムの回転に伴い、周壁部の仕切板と摺動枠がシール板と摺接することにより、外側ケーシングの内部空間の空気が回転ドラム内の粉粒体の乾燥に寄与することなく排気されることを防止する。周壁部の上方部分は、外側ケーシングの内部空間に開放されている。上部側の給気部から外側ケーシングの内部空間に給気された乾燥気体は、周壁部の上方部分の多孔部を通って回転ドラム内に入り、回転ドラム内の粉粒体層を通過した後、回転ドラムの回転に伴い下部側の排気部の位置に来た通気空間を介して排気部に排気される。特許文献２の第２図に示されているコーティング装置の回転ドラムは、横断面形状が円形の周壁部を備えている。また、給気部と排気部の側にそれぞれ断面円弧状のシール板が設けられている。特許文献３も、特許文献２と同様の基本構造を有するジャケットレス構造のコーティング装置を開示している。

特開２００１−５８１２５号公報 特公平７−６３６０８号公報 特開２００８−２５３９１０号公報 特開昭６０−７１０３２号公報

ところで、これらのコーティング装置の回転ドラムは、通常、筒状の周壁部と、該周壁部の軸線方向両側に設けられた端壁部とを有する。そして、従来、回転ドラムの周壁部は、一対の端壁部の間で周方向に複数設けられた枠部材と、この枠部材に取り付けられた板部材とで構成されている（例えば特許文献４参照）。

しかしながら、このような周壁部の構成では、枠部材と板状部材の両方が必要なため、製造コストを削減することが難しかった。

本発明は、上記事情に鑑み、回転ドラムの部品点数を減少させて回転ドラムの製造コストを削減することを技術的課題とする。

上記課題を解決するために創案された本発明に係るコーティング装置は、処理すべき粉粒体が内部に収容され、その軸線回りに回転駆動される回転ドラムを備え、該回転ドラムは、筒状の周壁部と、該周壁部の軸線方向両側に設けられた端壁部とを有し、前記周壁部には前記回転ドラムの内部と外部とを連通させる通気部が設けられたコーティング装置において、前記周壁部は、周方向に配設された複数の分割体で構成され、各分割体が、一枚の金属板を塑性変形して形成され、各分割体は、前記通気部としての複数の貫通孔が設けられた本体部と、該本体部の周方向両端から内周側又は外周側に屈曲した屈曲部とを有し、各分割体の前記屈曲部が、隣接する前記分割体の前記屈曲部と結合されていることを特徴とする。

この構成であれば、分割体の屈曲部を結合することにより、周壁部を構成することができる。つまり、周壁部を構成するために必要な部材は、分割体の１種類であり、従来では周壁部を構成するために必要だった枠部材と板状部材の２種類の部材は不要である。従って、周壁部の部品点数が減少し、これにより、回転ドラムの製造コストを削減できる。このように、本発明のコーティング装置であれば、回転ドラムの部品点数を減少させて回転ドラムの製造コストを削減することが可能である。

また、各分割体が様々な方向に屈曲した屈曲部を有するので、単なる平板より強度が上がり、これによって、回転ドラムの強度も上がる。従って、従来並みの回転ドラムの強度を維持しつつ、分割体の板厚を薄くすることができ、これにより、回転ドラムを軽量化することができる。その結果、回転ドラムを回転させるための動力負荷も大きく低減できる。

上記構成において、各分割体は、前記本体部における前記回転ドラムの軸線方向の端部に、前記端壁部を取り付けるための凸片部を有してもよい。

この構成であれば、凸片部に端壁部を取り付けることができるので、周壁部と端壁部を容易に結合することができる。

上記何れかの構成において、各分割体の前記屈曲部の両方が、外周側に屈曲し、前記屈曲部の先端部が、前記回転ドラム内部との間で通気を行う通気部材における通気口の周縁部に摺接してもよい。

この構成であれば、回転ドラム内部との間で通気を行う通気部材の通気口の周縁部に摺接するための部材（仕切り板）を別途周壁部の外周側に取り付ける必要が無いので、そのための作業や部材を不要にすることができる。

上記何れかの構成において、各分割体の前記屈曲部の両方が、内周側に屈曲し、前記屈曲部が、前記回転ドラム内の前記粉粒体を撹拌混合してもよい。

この構成であれば、回転ドラム内の粉粒体を撹拌混合するためのバッフルを別途周壁部の内周側に取り付ける必要が無いので、そのための作業やバッフルを不要にすることができる。

本発明によれば、回転ドラムの部品点数を減少させて回転ドラムの製造コストを削減することができる。

本発明の第１実施形態に係るコーティング装置の概略正面図である。 回転ドラムの軸線方向断面図である。 回転ドラムの正面図である。 回転ドラムの背面図である。 回転ドラムの周壁部の径方向断面図である。 分割体の背面図である。 分割体の側面図である。 図７のａ矢視図である。 分割体の平面図である。 図９の領域Ｒの拡大図である。 周壁部の仕切り部の変形例を示す軸線方向断面図である。 周壁部の仕切り部の変形例を示す径方向断面図である。 本発明の第２実施形態に係るコーティング装置における回転ドラムの周壁部の径方向断面図である。 回転ドラムの周壁部の外周側の展開図である。 回転ドラムの周壁部の変形例の外周側の展開図である。

図１は、本発明の第１実施形態に係るコーティング装置の概略正面図である。このコーティング装置は、所謂ジャケットレス構造のコーティング装置であり、横方向の軸線回りに回転駆動される通気式の回転ドラム１を備えている。回転ドラム１には、その内部に処理すべき粉粒体が収容される。なお、本実施形態では、回転ドラム１に粉粒体を供給および回転ドラム１から粉粒体を排出するための回転ドラム１における開口部の側を前側とし、その反対側を後側とする。また、特に説明が無い限り、軸線方向、周方向、径方向は、それぞれ、回転ドラム１の軸線方向、周方向、径方向を意味する。

回転ドラム１は、ケーシング２の内部に回転自在に収容され、その後端部側に配設される回転駆動機構（不図示）によって回転駆動される。そして、回転ドラム１は、ケーシング２の内部において、円筒状の摺接部材３の内部に収容されている。さらに、回転ドラム１の内部には、膜材液等のスプレー液を粉粒体層に向けて噴霧する１又は複数のスプレーノズル４ａを有するスプレーノズルユニット４が配置される。

このコーティング装置には、本実施形態では、回転ドラム１の内部に給気を行う給気部材５と、回転ドラム１の内部から排気を行う排気部材６が設けられている。給気部材５と排気部材６は、回転ドラム１の内部との間で通気を行う通気部材である。

給気部材５はダクト状で、回転ドラム１の斜め上方の外周側に配設され、一端が摺接部材３に取り付けられ、他端が給気ダクト５ａに連通している。給気部材５は、摺接部材３の内周側に開口している給気口５ｂ（通気口）を有し、この給気口５ｂを介して、回転ドラム１内部に給気を行う。排気部材６はダクト状で、回転ドラム１の斜め下方の外周側に配設され、一端が摺接部材３に取り付けられ、他端が排気ダクト６ａに連通している。排気部材６は、摺接部材３の内周側に開口している排気口６ｂ（通気口）を有し、この排気口６ｂを介して、回転ドラム１内部から排気を行う。

図２〜４に示すように、この実施形態において、回転ドラム１は、筒状の周壁部１ａと、該周壁部１ａの軸線方向両側に設けられた前端壁部１ｂと後端壁部１ｃとを有する。周壁部１ａは、多角形（図示例は１２角形）の横断面形状を有する。周壁部１ａには回転ドラム１の内部と外部とを連通させる通気部が設けられている。

回転ドラム１には、環状のシールリング７ａ，７ｂが設けられている。シールリング７ａ，７ｂは、例えば金属材等でリング板状に形成され、回転ドラム１の軸線に対して垂直の向きで周壁部１ａに溶接等の適宜の手段で固定される。本実施形態では、前側シールリング７ａが、後側シールリング７ｂより厚さが厚い。前側シールリング７ａの基端部は、周壁部１ａの前端に固定され、後側シールリング７ｂの基端部は周壁部１ａの外周に固定されている。回転ドラム１の回転時に、シールリング７ａ，７ｂが摺接部材３に摺接することによって、回転ドラム１内の内部空間が外部空間からシールされる。

前端壁部１ｂの前端には、マウスリング部１ｄが設けられている。マウスリング部１ｄの内部空間が、回転ドラム１の前端開口部１ｅとなる。前端開口部１ｅは、回転ドラム１に粉粒体を供給および回転ドラム１から粉粒体を排出するための開口部である。

前端壁部１ｂの後端には、環状の回動部１１が設けられている。そして、回動部１１は、前側シールリング７ａに取り付け具１１ａにより回動自在に取り付けられている。回動部１１の前面の所定位置には、突片１１ｂが設けられている。ネジ部を有する固定具１１ｃを、突片１１ｂと回動部１１に挿通して前側シールリング７ａにネジ結合することによって、回動部１１を前側シールリング７ａに固定する。この構造により、必要に応じて、固定具１１ｃを取り外すことで、前端壁部１ｂを周壁部１ａに対して回動させて、周壁部１ａの前端を開放することができる。なお、周壁部１ａの前端に、前側シールリング７ａや回動部１１を介さずに、前端壁部１ｂを直接取り付けるように構成してもよい。

後端壁部１ｃは、周壁部１ａの後端に連続している。そして、後端壁部１ｃの後端には、連結部１ｆを介して、延在部１ｇが連結される。延在部１ｇは、回転ドラム１を回転駆動する回転駆動機構のマウント等に供される。本実施形態では、連結部１ｆと延在部１ｇの内部空間には、スプレーノズルユニット４へのスプレー液の供給管（図示省略）が配設される。

周壁部１ａの外周には、周方向に所定間隔で複数の仕切り部１ｈが設けられている。仕切り部１ｈは、全体として板状形態をなし、周壁部１ａの軸線方向寸法とほぼ同じ長手方向寸法を有し、回転ドラム１の軸線と平行な向きで周壁部１ａの外周に配置される。また、仕切り部１ｈは、断面多角形状の周壁部１ａの各頂部に配置されている。また、仕切り部１ｈにおける軸線方向の両端面は、シールリング７ａ，７ｂに当接している。仕切り部１ｈは、回転ドラム１の回転時に、摺接部材３に摺接し、給気部材５の給気口５ｂおよび排気部材６の排気口６ｂについての周縁部に摺接する。

また、本実施形態では、回転ドラム１内の粉粒体を撹拌混合する上段バッフル８ａと下段バッフル８ｂが、周壁部１ａの内側に設けられている。上段バッフル８ａは、ピン８ｃを介して周壁部１ａに設けられ、下段バッフル８ｂは、周壁部１ａに直接設けられ、上段バッフル８ａの下端は、下段バッフル８ｂの上端より高い位置にある。上段バッフル８ａと下段バッフル８ｂの延在方向は、回転ドラム１の周方向に対して相互に逆向きに傾斜している。上段バッフル８ａは、断面多角形状の周壁部１ａの各辺部に設けられている。一方、下段バッフル８ｂは、断面多角形状の周壁部１ａの複数の辺部に亘って設けられている。

本発明では、図５に示すように、周壁部１ａは、回転ドラム１の周方向に配設された複数の分割体９で構成されている。各分割体９は、本体部９ａと、本体部９ａの周方向両端に屈曲部９ｂとを有する。本実施形態では、屈曲部９ｂは、本体部９ａの周方向両端のそれぞれから周壁部１ａの外周側に屈曲しており、前述の仕切り部１ｈを構成している。各分割体９は、一枚の金属板を塑性変形して形成される。分割体に使用される金属板の材料としては、例えばステンレス等が挙げられる。

図６〜９に示すように、各分割体９の本体部９ａと屈曲部９ｂは、それぞれ平面視で矩形状であり、本体部９ａの周方向の端縁９ｃは、回転ドラム１の軸線方向に延びて平行である。また、本実施形態では、本体部９ａと屈曲部９ｂは平板状であり、湾曲していない。しかし、本発明はこれに限定されること無く、例えば、周壁部１ａの横断面形状が円形の場合には、本体部９ａは、周壁部１ａの形状に合わせて湾曲した形状である。

各分割体９の一対の屈曲部９ｂは、本体部９ａに沿った方向の離間距離が、本体部９ａ側（基端側）から先端側に移行するに従って、漸次長くなる。本実施形態では、一対の屈曲部９ｂは、本体部９ａに垂直な方向に対して同じ角度で相互に離反する向きに傾斜している。なお、本実施形態では、本体部９ａと一対の屈曲部９ｂの境界部は、明確に折れ曲がった状態であるが、この境界部が、明確に折れ曲がらず、湾曲した状態であってもよい。

本体部９ａの軸線方向寸法は、屈曲部９ｂの軸線方向寸法より少し長い。そして、本体部９ａと屈曲部９ｂの軸線方向の前側の端部の位置は一致しているが、本体部９ａと屈曲部９ｂの軸線方向の後側の端部の位置は、本体部９ａの方が後側である。

本実施形態では、各分割体９の一対の屈曲部９ｂにおける周方向の外側の面９ｅの全域が、隣接する分割体９の屈曲部９ｂにおける周方向の外側の面９ｅの全域と対向して接触している。各分割体９の一対の屈曲部９ｂは、隣接する分割体９の屈曲部９ｂに結合されている。この屈曲部９ｂの結合方法としては、例えば溶接やボルト等が挙げられる。屈曲部９ｂの先端部が、回転ドラム１の回転時に、給気部材５の給気口５ｂおよび排気部材６の排気口６ｂについての周縁部に摺接する。

また、本実施形態では、各分割体９は、本体部９ａの回転ドラム１の軸線方向の後側の端部に、後端壁部１ｃを取り付けるための平板状の凸片部９ｆを有する。凸片部９ｆは、本体部９ａに対して回転ドラム１の内側に折れ曲がっている。凸片部９ｆは、その長手方向寸法が本体部９ａ側（基端側）から先端側に向かって漸次短くなっており、本実施形態では、平面視で台形状である。

図２，４に示すように、本実施形態では、凸片部９ｆは、後端壁部１ｃの前端部を構成する。凸片部９ｆに、残りの後端壁部１ｃを取り付けるには、凸片部９ｆの先端面に、残りの後端壁部１ｃの前端面を接触させ、例えば溶接等により結合する。

各分割体９の一対の屈曲部９ｂを、隣接する分割体９の屈曲部９ｂに結合した時に、各分割体９の凸片部９ｆの側面は、隣接する分割体９の凸片部９ｆの側面に、接触するように設定されている。この接触した凸片部９ｆの側面は、例えば溶接等により結合される。

本実施形態では、分割体９は、本体部９ａの軸線方向の前側の端部には、凸片部９ｆを有さない。しかし、例えば、周壁部１ａの前端に、前側シールリング７ａや回動部１１を介さずに、前端壁部１ｂを直接取り付ける場合には、分割体９は、本体部９ａの軸線方向の前側の端部に、前端壁部１ｂを取り付けるための凸片部９ｆを有してもよい。

図９に示す本体部９ａの矩形状の領域Ｒには、上段バッフル８ａ又は下段バッフル８ｂを取り付ける領域を除き、図１０に示すように、複数の貫通孔９ｄが均一に設けられている。複数の貫通孔９ｄは、周壁部１ａの通気部として回転ドラム１の内部と外部とを連通させる。領域Ｒ内で上段バッフル８ａ又は下段バッフル８ｂを取り付ける領域に貫通孔９ｄが設けられないことによって、上段バッフル８ａ又は下段バッフル８ｂの周壁部１ａへの固定力が向上する。

次に、本実施形態の回転ドラム１の製造方法を説明する。予め、マウスリング部１ｄ、回動部１１が設けられた前端壁部１ｂと、連結部１ｆ、延在部１ｇが設けられた後端壁部１ｃを製造しておく。そして、回転ドラム１の周方向に複数の分割体９を本体部９ａが内周側になるように配設する。次に、各分割体９の一対の屈曲部９ｂを、隣接する分割体９の屈曲部９ｂに、例えば溶接等によって結合する。そして、各分割体９の凸片部９ｆを、隣接する分割体９の凸片部９ｆに、例えば溶接等によって結合する。全ての分割体９の屈曲部９ｂと凸片部９ｆを結合すると、周壁部１ａと後端壁部１ｃの前端部が完成する。そして、各分割体９の凸片部９ｆの先端に、残りの後端壁部１ｃの前端を、例えば溶接等によって取り付ける。

次に、周壁部１ａの軸線方向の前端面に、前側シールリング７ａを例えば溶接等によって取り付け、周壁部１ａの軸線方向の後端部の外周に、後側シールリング７ｂを例えば溶接等によって取り付ける。そして、前側シールリング７ａに、前端壁部１ｂを取り付け具１１ａによって取り付け、固定具１１ｃで固定する。これで、回転ドラム１が完成する。

以上のように構成された本実施形態のコーティング装置では、分割体９の屈曲部９ｂを結合することにより、周壁部１ａを構成することができる。つまり、周壁部１ａを構成するために必要な部材は、分割体９の１種類であり、従来では周壁部１ａを構成するために必要だった枠部材と板状部材の２種類の部材は不要である。従って、周壁部１ａの部品点数が減少し、これにより、回転ドラム１の製造コストを削減できる。このように、本発明のコーティング装置であれば、回転ドラム１の部品点数を減少させて回転ドラム１の製造コストを削減することが可能である。

また、各分割体９が様々な方向に屈曲した屈曲部９ｂを有するので、単なる平板より強度が上がり、これによって、回転ドラム１の強度も上がる。従って、従来並みの回転ドラム１の強度を維持しつつ、分割体９の板厚を薄くすることができ、これにより、回転ドラム１を軽量化することができる。その結果、回転ドラム１を回転させるための動力負荷も大きく低減できる。

なお、上記実施形態では、仕切り部１ｈとしての屈曲部９ｂの先端部が、直接、給気口５ｂおよび排気口６ｂについての周縁部に摺接する態様を説明したが、これに限定されるものでは無い。例えば図１１，１２に示すように、屈曲部９ｂの先端部側に、別体の板状部材１０をボルト１０ａ等で取り付けて、この板状部材１０が給気口５ｂおよび排気口６ｂについての周縁部に摺接するようにしてもよい。また、この場合、図示例のように、板状部材１０におけるボルト１０ａを挿通する孔１０ｂを回転ドラム１の内外周方向に延びる長穴とし、板状部材１０を内外周方向に可動としてもよい。

次に、本発明の第２実施形態に係るコーティング装置について説明する。上記の第１実施形態では、各分割体９の一対の屈曲部９ｂが周壁部１ａの外周側に屈曲していたが、この第２実施形態では、図１３に示すように、各分割体９の一対の屈曲部９ｂが周壁部１ａの内周側に屈曲している。この場合には、屈曲部９ｂは、周壁部１ａの内側に突出し、屈曲部９ｂが、回転ドラム１内の粉粒体を撹拌混合する。つまり、この場合、屈曲部９ｂはバッフルとして機能する。なお、図示は省略するが、本実施形態では、周壁部１ａとは別体で形成された仕切り部１ｈが周壁部１ａの外周側に取り付けられる。

本実施形態では、各分割体９の一対の屈曲部９ｂは、本体部９ａに沿った方向の離間距離が、本体部９ａ側（基端側）から先端側に移行するに従って、漸次短くなる。本実施形態では、一対の屈曲部９ｂは、本体部９ａに垂直な方向に対して同じ角度で相互に接近する向きに傾斜している。

図１４に示すように、第１実施形態と同様に、各分割体９の本体部９ａが矩形状で、周方向の端縁９ｃが回転ドラム１の軸線方向に延びて平行の場合、バッフルとしての屈曲部９ｂの延在方向は軸線方向となる。しかし、本発明は、これに限定されること無く、例えば、図１５に示すように、各分割体９の本体部９ａが台形状で、本体部９ａの周方向の端縁９ｃが回転ドラム１の軸線方向に対して逆向きに傾斜してもよい。この場合には、屈曲部９ｂの延在方向も軸線方向に対して逆向きに傾斜する。これによって、屈曲部９ｂのバッフルとしての撹拌混合作用の向上が期待できる。

本発明は、以上の説明に限定されず、その技術的思想の範囲で、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、各分割体９の屈曲部９ｂの両方が、外周側又は内周側の同じ側に屈曲していたが、各分割体９の屈曲部９ｂの一方と他方とが反対側に屈曲していてもよい。

また、上記実施形態では、分割体９の屈曲部９ｂを、仕切り部１ｈあるいはバッフルとして使用していたが、分割体９の屈曲部９ｂを、仕切り部１ｈあるいはバッフルとして使用せずに、別途、仕切り部１ｈあるいはバッフルを周壁部１ａに設けてもよい。

また、本発明は、周壁部の横断面形状が多角形や円形の回転ドラムを備えたコーティング装置に限らず、周壁部の形状が円錐形、多角円錐形の回転ドラムを備えたコーティング装置にも同様に適用可能である。

１ 回転ドラム
１ａ 周壁部
１ｂ 前端壁部
１ｃ 後端壁部
１ｈ 仕切り部
５ 給気部材（通気部材）
５ｂ 給気口（通気口）
６ 排気部材（通気部材）
６ｂ 排気口（通気口）
９ 分割体
９ａ 本体部
９ｂ 屈曲部
９ｄ 貫通孔
９ｆ 凸片部

Claims (4)

1. 処理すべき粉粒体が内部に収容され、その軸線回りに回転駆動される回転ドラムを備え、該回転ドラムは、筒状の周壁部と、該周壁部の軸線方向両側に設けられた端壁部とを有し、前記周壁部には前記回転ドラムの内部と外部とを連通させる通気部が設けられたコーティング装置において、
   前記周壁部は、周方向に配設された複数の分割体で構成され、
   各分割体が、一枚の金属板を塑性変形して形成され、
   各分割体は、前記通気部としての複数の貫通孔が設けられた本体部と、該本体部の周方向両端から内周側又は外周側に屈曲した屈曲部とを有し、
   各分割体の前記屈曲部が、隣接する前記分割体の前記屈曲部と結合されていることを特徴とするコーティング装置。
2. 各分割体は、前記本体部における前記回転ドラムの軸線方向の端部に、前記端壁部を取り付けるための凸片部を有することを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
3. 各分割体の前記屈曲部の両方が、外周側に屈曲し、
   前記屈曲部の先端部が、前記回転ドラム内部との間で通気を行う通気部材における通気口の周縁部に摺接することを特徴とする請求項１又は２に記載のコーティング装置。
4. 各分割体の前記屈曲部の両方が、内周側に屈曲し、
   前記屈曲部が、前記回転ドラム内の前記粉粒体を撹拌混合することを特徴とする請求項１又は２に記載のコーティング装置。

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