JP6243665B2 - 粉体充填済みの内弁式包装袋の口封装置 - Google Patents

Description

この発明は、特に弁口の内側面に接着剤が塗布され乾燥させられた内弁式包装袋を、粉体充填装置から受け取って口封位置へ搬送し、その粉体充填済みの内弁式包装袋の弁口を封止する内弁式包装袋の口封装置に関する。

粉体充填装置による内弁式包装袋への小麦粉等の粉体の充填動作は、包装袋を直立状態に保持し包装袋の弁口に充填管を挿入して行われる。この粉体充填装置により包装袋内へ弁口を通して粉体が充填されると、粉体充填済みの包装袋は、未口封のまま口封位置へ搬送され、口封装置により弁口が封止された後、口封装置から排出される。この種の従来の口封装置では、粉体充填装置から粉体充填済みの包装袋を受け取り、その未口封の充填済み包装袋を直立状態から転倒させてローラ式あるいはベルト式のコンベア上に平置きし、このコンベアによって口封位置へ充填済み包装袋を搬送する。この搬送の途中において、上辺および下辺（袋の短手側）が搬送方向に沿うように横向きにしてコンベア上に平置きされた充填済み包装袋を、姿勢傾斜機構により平面視で搬送方向と直交する方向に対して適切な角度に傾斜させたりする。そして、姿勢傾斜機構から送り出された平置き状態の充填済み包装袋を、ローラコンベア（あるいはベルトコンベア）とプレスコンベアとにより挟み込んで上方から押圧することにより、充填済み包装袋を扁平化しかつ厚みを規定寸法に維持した後、封止機構により充填済み包装袋を口封する。封止機構は、ヒータユニットおよびクーラユニットから構成されており、ヒータユニットにより、弁口の内側面に塗布・乾燥させられた接着剤を加熱して溶融させ、弁口の内側面同士を接合させて、クーラユニットにより接着剤を冷却して固着し、弁口を封止する（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−１８９４５号公報（第５−８頁、図１、図５、図６）

従来の口封装置では、上記したように、粉体充填装置から受け取った粉体充填済みの包装袋を未口封のままで、直立状態から転倒させてコンベア上に載置し、コンベアによって口封位置へ搬送する。このため、充填済み包装袋の転倒時や搬送時に、包装袋内の粉体が未封止の弁口を通して外部に漏れ出て飛散し、発塵を生じる。この発塵により、コンベアを汚したり作業環境を悪化させたりする、といった問題点があった。

この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、粉体充填装置から受け取った粉体充填済みの内弁式包装袋を未口封のままで口封位置へ搬送し、口封位置で包装袋を口封しても、それらの作業過程で発塵を生じることがなく、コンベアを汚したり作業環境を悪化させたりすることのない口封装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、弁口の内側面に接着剤が塗布され乾燥させられた内弁式包装袋を、粉体充填装置から受け取って口封位置へ搬送し、その粉体充填済みの内弁式包装袋の弁口を封止する粉体充填済みの内弁式包装袋の口封装置において、粉体充填装置によって粉体が充填され粉体充填時の直立状態から起立姿勢を保ったまま弁口の形成側とは反対の前方側に倒されて粉体充填装置から排出される内弁式包装袋を、起立し傾斜した姿勢のままで口封位置の直下へ搬送する搬送機構と、口封位置の直下に搬入されてきた粉体充填済みの内弁式包装袋を、起立し傾斜した姿勢のままで上方へ移動させて口封位置に配置し、口封後の内弁式包装袋を口封位置からその下方の排出位置へ移動させる昇降機構と、口封位置に配置された粉体充填済みの内弁式包装袋の弁口部分に気体を吹き付けて、弁口部分に付着した粉体を吹き飛ばす清掃手段と、粉体充填済みの内弁式包装袋の弁口部分に接触および離脱可能に設けられ、内弁式包装袋の弁口部分に接触して、弁口の内側面に塗布され乾燥させられた接着剤を加熱して賦活化するとともに弁口部分を押圧して弁口の内側面同士を接着させる口封手段と、口封され排出位置へ移動させられた粉体充填済みの内弁式包装袋を下方へ排出する排出手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の口封装置において、粉体充填済みの内弁式包装袋の弁口部分に接触する作業位置と内弁式包装袋の弁口部分から離間した退避位置との間で揺動自在に保持され、作業位置において内弁式包装袋の弁口部分を下方から支持する支持部材と、この支持部材を揺動させる揺動機構と、粉体充填済みの内弁式包装袋の弁口部分に接触する作業位置と内弁式包装袋の弁口部分から離間した退避位置との間で摺動自在に保持され、作業位置において内弁式包装袋の、前記支持部材によって下面を支持された弁口部分の上面に順次摺接する加熱板および冷却板と、この加熱板および冷却板を摺動させる直動機構とから、前記口封手段を構成したことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の口封装置において、粉体が充填された起立姿勢の内弁式包装袋を、厚み方向における両側から保持する一対の保持板、前記内弁式包装袋の、弁口の形成側とは反対の前方側部を支持する側部支持部、および、前記内弁式包装袋の底部を支持する底部支持部を有する袋保持ユニットと、粉体充填装置によって粉体が充填された内弁式包装袋を保持した前記袋保持ユニットを、直立状態から起立姿勢を保ったまま弁口の形成側とは反対の前方側に倒す袋傾斜手段と、粉体充填済みの内弁式包装袋を保持し前記袋傾斜手段によって傾斜させられた前記袋保持ユニットを口封位置の直下へ移動させる移動手段とから、前記搬送機構を構成したことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の口封装置において、前記昇降機構によって口封位置からその下方の排出位置へ移動させられた口封後の内弁式包装袋が、前記袋傾斜手段によって直立姿勢に戻されるようにし、前記袋保持ユニットの底部支持部を、その長手方向に沿った方向に配設された支持軸に自由回転自在に支持されたローラで構成し、前記支持軸に回転自在に支持されたローラからなる前記底部支持部を、ローラの支持軸と直交する鉛直面内で回動させるロータリアクチュエータで前記排出手段を構成し、前記ロータリアクチュエータによりその駆動軸を回転中心として前記底部支持部を回動させて、前記一対の保持板間から口封後の内弁式包装袋を落下させるようにしたことを特徴とする。

請求項１に係る発明の、粉体充填済みの内弁式包装袋の口封装置において、粉体充填装置によって粉体が充填された未口封の包装袋は、起立した姿勢のままで、搬送機構によって口封位置の直下へ搬送され、昇降機構により上方へ移動させられて口封位置に配置され、弁口部分に付着した粉体が清掃手段によって吹き飛ばされた後、口封手段によって弁口が封止される。そして、口封された粉体充填済み包装袋は、昇降機構によって口封位置から排出位置へ移動させられ、排出手段によって下方へ排出される。このように、粉体充填済みの包装袋は、未口封の状態で横倒しにされることがない。
したがって、請求項１に係る発明の口封装置を使用すると、粉体充填装置から受け取った粉体充填済みの内弁式包装袋を未口封のままで口封位置へ搬送して口封位置で口封する一連の作業過程において、包装袋内の粉体が弁口を通して外部に漏れ出て発塵を生じる、といったことが起こらないので、粉体によってコンベアを汚したり作業環境を悪化させたりする心配が無い。

請求項２に係る発明の口封装置では、粉体充填済みの包装袋が口封位置に配置されると、揺動機構によって支持部材が退避位置から作業位置へ移動させられ、支持部材によって包装袋の弁口部分が下方から支持される。続いて、直動機構によって加熱板および冷却板が退避位置から作業位置へ移動させられ、加熱板および冷却板が順次、支持部材によって下面を支持された弁口部分の上面に摺接する。そして、加熱板が包装袋の弁口部分に接触することにより、弁口の内側面に塗布・乾燥させられた接着剤が加熱されて溶融し、弁口の内側面同士が接合された後、冷却板が包装袋の弁口部分に接触することにより、接着剤が冷却させられて固着し、弁口が封止される。このようにして、内弁式包装袋の口封作業が能率良く行われる。

請求項３に係る発明の口封装置では、粉体充填装置によって直立状態で包装袋内に粉体が充填されると、未口封の包装袋は、袋保持ユニットの一対の保持板、側部支持部および底部支持部によって保持された状態で、袋傾斜手段によって直立状態から起立姿勢を保ったまま弁口の形成側とは反対の前方側に倒された後、起立し傾斜したの姿勢のままで移動手段によって口封位置の直下へ移動させられる。このようにして、粉体が充填された未口封の内弁式包装袋が起立姿勢を維持したままで能率良く搬送される。

請求項４に係る発明の口封装置では、口封された包装袋が、昇降機構によって口封位置からその下方の排出位置へ移動させられると、袋傾斜手段によって直立姿勢に戻された後、ロータリアクチュエータによってローラが回動させられる。そして、包装袋底部とローラとが転接しながら、袋保持ユニットの底部支持部を成していたローラが包装袋底部から離脱することにより、一対の保持板間から包装袋が落下する。このようにして、口封後の内弁式包装袋の排出作業が能率良く行われる。

この発明の実施形態の１例を示し、内弁式包装袋の口封装置全体の概略構成を粉体充填装置の一部と共に示す正面図である。 図１に示した口封装置の構成要素の１つである袋保持ユニットを示す正面図である。 図２に示した袋保持ユニットの左側面図であって、粉体充填済みの包装袋を保持している状態を示す図である。 図２に示した袋保持ユニットの左側面図であって、口封された粉体充填済みの包装袋を離脱させている状態を示す図である。 図１に示した口封装置を使用して粉体充填済みの内弁式包装袋の弁口を封止する作業について説明するための図であって、口封位置の直下への包装袋の搬送過程を示す口封装置の全体正面図である。 同じく説明図であって、口封位置への包装袋の移動過程を示す口封装置の全体正面図である。 同じく説明図であって、口封位置での口封動作における１工程を示す口封装置の部分正面図である。 同じく説明図であって、口封位置での口封動作における１工程を示す口封装置の部分正面図である。 同じく説明図であって、口封位置での口封動作における１工程を示す口封装置の部分正面図である。 同じく説明図であって、口封後における排出位置への包装袋の移動過程を示す口封装置の部分正面図である。 同じく説明図であって、排出位置での包装袋の排出過程を示す口封装置の部分正面図である。

以下、この発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、この粉体充填済みの内弁式包装袋の口封装置１０は、粉体充填装置１２に隣接して設置される。口封装置１０は、内弁式包装袋１４を保持する袋保持ユニット１６を有しており、袋保持ユニット１６は、包装袋１４への粉体、例えば小麦粉の充填時に粉体充填装置１２と対向した位置に配置される。この袋保持ユニット１６は、包装袋１４を、その厚み方向における両側から保持する一対の保持板１８、包装袋１４の、弁口の形成側とは反対の側部を支持する側部支持部２０、および、包装袋１４の底部を支持する底部支持部２２から構成されている。そして、図示しない給袋装置から送給される包装袋１４が１枚ずつ、粉体充填装置１２の袋受け台２４上に載置され袋保持ユニット１６の一対の保持板１８間に配置されて直立姿勢に保持されるとともに、図示しない開口装置によって包装袋１４の弁口が開口させられ、粉体充填装置１２の充填管２６が弁口に挿通されて包装袋１４の内部に挿入され、この状態において、粉体充填装置１２により充填管２６を通って粉体が包装袋１４内に充填される。

袋保持ユニット１６の底部支持部２２は、図２ないし図４に示すように（これらの図においては保持板１８の図示を省略している）、その長手方向に沿った方向に配設された支持軸２８に自由回転自在に支持されたローラ３０で構成されている。このように構成された底部支持部２２は、ロータリアクチュエータ３２の駆動軸３４に固着され、駆動軸３４の軸心線回りに回動自在に支持されている。また、袋保持ユニット１６は、包装袋１４の大きさに合わせて保持板１８および側部支持部２０の前後位置を調節することができるように、調節ハンドル３６を有する位置調節機構３８を備えている。

図３は、袋保持ユニット１６に粉体充填済みの包装袋１４を保持している状態を示している。図３（および図２）に示すように、袋保持ユニット１６の底部支持部２２をなすローラ３０は水平状態にあり、このローラ３０上に包装袋１４が載置され支持されている。この状態から、ロータリアクチュエータ３２を駆動させて底部支持部２２を回動させると、包装袋１４は、その底部をローラ３０に転接させながら、重力に従って下方へ移動する。そして、図４に示したように、底部支持部２２が回動して元の位置から横斜め下方位置に移動すると、包装袋１４は、その底部からそれを支持していたローラ３０が離脱することにより、下方へ自然落下することになる。

袋保持ユニット１６には回動軸４０が一体的に取着されており、袋保持ユニット１６は、昇降板４２（図１には図示を省略）に固着された一対の軸受４４に回動軸４０を介して回動自在に支持され、昇降板４２上に保持されている。また、昇降板４２にはスクリュジャッキ４６が係合しており、走行台板４８に固設された昇降用サーボモータ５０によってスクリュジャッキ４６を駆動させることにより、昇降板４２およびそれに保持された袋保持ユニット１６を上昇および下降させる昇降機構を備えている。さらに、走行台板４８にエアシリンダ５２の基端部が軸着され、揺動可能とされたエアシリンダ５２のロッドの先端部が袋保持ユニット１６の一部に軸着されている。そして、エアシリンダ５２を駆動させることにより、鉛直姿勢の袋保持ユニット１６を所定角度に傾斜させ、また、傾斜姿勢の袋保持ユニット１６を元の鉛直姿勢に戻す回動機構を備えている。

走行台板４８は、正・逆回転可能な走行用サーボモータ５４の駆動軸に固着された駆動プーリ５６と従動プーリ５８とに掛け回されて周回移動するコンベアベルト６０の一部に固着されている。そして、走行用サーボモータ５４を駆動させることにより、走行台板４８およびそれに連接された袋保持ユニット１６を、粉体充填装置１２と対向する位置と口封位置の直下の位置との間を往復移動させる走行機構を備えている。この走行機構により、粉体充填装置１２によって粉体が充填された包装袋１４が口封位置の直下へ搬送される。

口封位置には、粉体充填済みの包装袋１４の弁口部分にエアーを吹き付けて、弁口部分に付着した余計な粉体を吹き飛ばすクリーニング用ノズル６２、粉体充填済みの包装袋１４の弁口部分を下方から支持する弁口部支持部材６４、ならびに、この弁口部支持部材６４によって下面を支持された弁口部分の上面に摺接するシールユニット６６が配設されている。ノズル６２は、図示していないがフィルタレギュレータ等が介設されたエアー配管を通してエアー供給源に接続されている。弁口部支持部材６４は、リンク機構６８の先端部に取着されて揺動自在に保持されており、リンク機構６８は、ロータリアクチュエータ７０に連結されている。そして、弁口部支持部材６４は、ロータリアクチュエータ７０を駆動させることにより、包装袋１４の弁口部分に接触する作業位置に進入し、また、作業位置から包装袋１４の弁口部分から離間した退避位置に後退する。シールユニット６６は、ヒータプレート７２とクーラプレート７４とを横方向に連設し一体的に保持して構成されている。このシールユニット６６は、直動機構７６に連接されており、直動機構７６を介してシールユニット６６を作業位置と退避位置との間で直線的に往復移動させるスライド用ギヤ−ドモータ７８が設置されている。そして、スライド用ギヤ−ドモータ７８を駆動させてシールユニット６６を摺動させることにより、ヒータプレート７２およびクーラプレート７４が、粉体充填済みの包装袋１４の、弁口部支持部材６４によって下面を支持された弁口部分の上面に順次摺接し、また、包装袋１４の弁口部分から離脱するように構成されている。また、口封位置には、下方から上方へ移動した口封前の包装袋１４を位置決めするためのセンサ８０が配設されている。

次に、上記したように構成された口封装置の動作を図５ないし図１１に基づいて説明する。
図１に示したように、空の包装袋１４が粉体充填装置１２の袋受け台２４上に載置されるとともに袋保持ユニット１６の一対の保持板１８間に配置されて直立姿勢に保持され、充填管２６が包装袋１４の弁口を挿通して包装袋１４内部に挿入され、この状態で粉体充填装置１２により粉体が包装袋１４内に充填される。包装袋１４内への粉体の充填が終了すると、粉体充填装置１２に設けられたエアシリンダ８２が駆動されて、袋受け台２４が、実線で示す水平状態から二点鎖線で示すように傾斜させられるとともに、エアシリンダ５２が駆動されて、図５に示すように、袋保持ユニット１６が、直立状態から起立姿勢を保ったまま包装袋１４の弁口の形成側とは反対の前方側に倒される。このようにして、粉体充填済みの包装袋１４が粉体充填装置１２から排出される。

粉体充填済みの包装袋１４が粉体充填装置１２から排出されると、走行用サーボモータ５４が駆動されて、袋保持ユニット１６に保持された包装袋１４が、図５中に二点鎖線で示すように、起立し傾斜した姿勢のままで口封位置の直下へ搬送される。包装袋１４が口封位置の直下に搬入されてくると、昇降用サーボモータ５０が駆動されてスクリュジャッキ４６により、図６に示すように、包装袋１４が、起立し傾斜した姿勢のままで上方へ移動させられる。そして、口封位置に設置されたセンサ８０によって包装袋１４の上端部が検知されて、その検知信号により昇降用サーボモータ５０が停止させられ、包装袋１４が所定の口封位置に位置決めされる。

図７に示すように、口封位置において包装袋１４が位置決めされ固定されると、クリーニング用ノズル６２から包装袋１４の弁口部分に向けてエアーが吹き付けられ、弁口部分に付着した余計な粉体が吹き飛ばされる。続いて、ロータリアクチュエータ７０が駆動され、図８に示すように、リンク機構６８により弁口部支持部材６４が退避位置から作業位置へ回動させられ、弁口部支持部材６４によって包装袋１４の弁口部分が下方から支持される。その動作に少し遅れてスライド用ギヤ−ドモータ７８が駆動され、図９に示すように、直動機構７６によりシールユニット６６が作業位置に向かって摺動させられる。そして、包装袋１４の、弁口部支持部材６４によって下面を支持された弁口部分の上面に、まずヒータプレート７２が弁口部分を押圧しながら摺接することにより、弁口の内側面に塗布され乾燥させられた接着剤が加熱されて賦活化し、弁口の内側面同士が接合される。次いで、クーラプレート７４が弁口部分を押圧しながらその上面に摺接することにより、接着剤が冷却させられて固着し、これによって包装袋１４の弁口が封止される。

包装袋１４の弁口が封止されると、スライド用ギヤ−ドモータ７８が逆回転駆動され、直動機構７６によってシールユニット６６が、包装袋１４の弁口部分から離脱するように元の退避位置へ移動させられる。続いて、図１０に示すように、昇降用サーボモータ５０が逆回転駆動されてスクリュジャッキ４６により、袋保持ユニット１６に保持された口封済みの包装袋１４が下方の排出位置へ移動させられ、エアシリンダ５２が駆動されて、袋保持ユニット１６に保持された包装袋１４が傾斜姿勢から元の鉛直姿勢に戻される。包装袋１４が鉛直姿勢に戻されると、ロータリアクチュエータ３２が駆動され、袋保持ユニット１６の底部支持部２２を回動させられる。この動作により、図１１に示すように、口封済みの包装袋１４は、下方へ自然落下して口封装置から排出される。口封済みの包装袋１４が装置外へ排出されると、ロータリアクチュエータ３２が駆動され、袋保持ユニット１６の底部支持部２２が元の水平状態に戻される。そして、ロータリアクチュエータ７０が駆動され、弁口部支持部材６４が作業位置から退避位置に戻され、また、走行用サーボモータ５４が駆動され、空の袋保持ユニット１６が口封位置の直下から粉体充填装置１２と対向する元の位置へ戻される。
以上で、一連の包装袋の口封動作が終了する。

この発明に係る内弁式包装袋の口封装置は、粉体充填装置を製造する機械分野や小麦粉等の粉体を内弁式包装袋に充填する作業を必要とする製粉等の食品分野などにおいて利用される。

１０ 口封装置
１２ 粉体充填装置
１４ 内弁式包装袋
１６ 袋保持ユニット
１８ 袋保持ユニットの保持板
２０ 袋保持ユニットの側部支持部
２２ 袋保持ユニットの底部支持部
２４ 粉体充填装置の袋受け台
２６ 粉体充填装置の充填管
２８ 支持軸
３０ ローラ
３２、７０ ロータリアクチュエータ
４０ 回動軸
４２ 昇降板
４４ 軸受
４６ スクリュジャッキ
４８ 走行台板
５０ 昇降用サーボモータ
５２ エアシリンダ
５４ 走行用サーボモータ
６０ コンベアベルト
６２ クリーニング用ノズル
６４ 弁口部支持部材
６６ シールユニット
６８ リンク機構
７２ ヒータプレート
７４ クーラプレート
７６ 直動機構
７８ スライド用ギヤ−ドモータ
８０ 位置決め用のセンサ

Claims (4)

1. 粉体充填装置によって粉体が充填され粉体充填時の直立状態から起立姿勢を保ったまま弁口の形成側とは反対の前方側に倒されて粉体充填装置から排出される内弁式包装袋を、起立し傾斜した姿勢のままで口封位置の直下へ搬送する搬送機構と、
   口封位置の直下に搬入されてきた粉体充填済みの内弁式包装袋を、起立し傾斜した姿勢のままで上方へ移動させて口封位置に配置し、口封後の内弁式包装袋を口封位置からその下方の排出位置へ移動させる昇降機構と、
   口封位置に配置された粉体充填済みの内弁式包装袋の弁口部分に気体を吹き付けて、弁口部分に付着した粉体を吹き飛ばす清掃手段と、
   粉体充填済みの内弁式包装袋の弁口部分に接触および離脱可能に設けられ、内弁式包装袋の弁口部分に接触して、弁口の内側面に塗布され乾燥させられた接着剤を加熱して賦活化するとともに弁口部分を押圧して弁口の内側面同士を接着させる口封手段と、
   口封され排出位置へ移動させられた粉体充填済みの内弁式包装袋を下方へ排出する排出手段と、
   を備えたことを特徴とする粉体充填済みの内弁式包装袋の口封装置。
2. 前記口封手段は、
   粉体充填済みの内弁式包装袋の弁口部分に接触する作業位置と内弁式包装袋の弁口部分から離間した退避位置との間で揺動自在に保持され、作業位置において内弁式包装袋の弁口部分を下方から支持する支持部材と、
   この支持部材を揺動させる揺動機構と、
   粉体充填済みの内弁式包装袋の弁口部分に接触する作業位置と内弁式包装袋の弁口部分から離間した退避位置との間で摺動自在に保持され、作業位置において内弁式包装袋の、前記支持部材によって下面を支持された弁口部分の上面に順次摺接する加熱板および冷却板と、
   この加熱板および冷却板を摺動させる直動機構と、
   から構成された請求項１に記載の粉体充填済みの内弁式包装袋の口封装置。
3. 前記搬送機構は、
   粉体が充填された起立姿勢の内弁式包装袋を、厚み方向における両側から保持する一対の保持板、前記内弁式包装袋の、弁口の形成側とは反対の前方側部を支持する側部支持部、および、前記内弁式包装袋の底部を支持する底部支持部を有する袋保持ユニットと、
   粉体充填装置によって粉体が充填された内弁式包装袋を保持した前記袋保持ユニットを、直立状態から起立姿勢を保ったまま弁口の形成側とは反対の前方側に倒す袋傾斜手段と、
   粉体充填済みの内弁式包装袋を保持し前記袋傾斜手段によって傾斜させられた前記袋保持ユニットを口封位置の直下へ移動させる移動手段と、
   から構成された請求項１または請求項２に記載の粉体充填済みの内弁式包装袋の口封装置。
4. 前記昇降機構によって口封位置からその下方の排出位置へ移動させられた口封後の内弁式包装袋が、前記袋傾斜手段によって直立姿勢に戻されるようにし、
   前記袋保持ユニットの底部支持部が、その長手方向に沿った方向に配設された支持軸に自由回転自在に支持されたローラで構成され、
   前記排出手段が、前記支持軸に回転自在に支持されたローラからなる前記底部支持部を、ローラの支持軸と直交する鉛直面内で回動させるロータリアクチュエータで構成され、前記ロータリアクチュエータによりその駆動軸を回転中心として前記底部支持部を回動させて、前記一対の保持板間から口封後の内弁式包装袋を落下させるようにした請求項３に記載の粉体充填済みの内弁式包装袋の口封装置。

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