JP6262389B1 - 連続ポケットコイルバネ列、及び、連続ポケットコイルバネ列製造方法 - Google Patents

連続ポケットコイルバネ列、及び、連続ポケットコイルバネ列製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】円形側面部に不要な突出部分が形成されない連続ポケットコイルバネ列を提供する。【解決手段】通気性を有する帯状シート材1によりポケット状に形成された連続円筒形袋10の1袋に1個のコイルバネ2を収納して列状に形成された連続ポケットコイルバネ列であって、円筒形袋10は、帯状シート材1を幅方向の両側から折り畳んで形成される空間にコイルバネ2が収容される構造とし、長手方向に沿って所定ピッチで幅方向に沿って溶着すると共に、帯状シート材1を折り畳んだ長手方向端部同士を溶着して形成され、長手方向の端部同士は、幅方向の一方側から折り畳んだ第1長手方向端部1aと、他方側から折り畳んだ第2長手方向端部1b同志を、上下平面的に重ねた状態で溶着され、かつ、その溶着位置が幅方向の中央部に位置し、隣接する円筒形袋の間に幅方向溶着部11が形成され、円筒形袋10の円形側面部101に、幅方向溶着部11に近接する位置に凹部13が形成されている。【選択図】図1

Description

本発明は、椅子やソファー等の家具やベットマットレス等の寝具に内装されて使用される連続ポケットコイルバネ列及びその製造方法に関するものである。
かかる連続ポケットコイルバネ列およびその製造方法については、下記特許文献1に開示される技術が公知である。この文献に開示される連続ポケットコイルバネ列は、図8に示すように、通気性を有する帯状シート材によりポケット状に形成された連続円筒形袋10の1袋に1個のコイルバネ2を収納して列状に形成した構成を有している。そして、連続ポケットコイルバネ列の幅方向(yで示す)の中央部において、幅方向の一方側から折り畳んだ第1長手方向端部1aと、幅方向の他方側から折り畳んだ第2長手方向端部1b同志とを、上下平面的に重ねた状態で溶着させている。平面的に重ねることで、外形(コイルバネ2の側面部)に不要な突出部分を形成しないようにしている。
一方、隣接する円筒形袋の間に長手方向(xで示す)に直交する幅方向溶着部11が形成されており、円筒形袋10のコイルバネ2の両端部2aが面する円形側面部101,102においては、重ね合わせる部分がないために、この円形側面部101,102には、重ね合わせに起因する突出部分が形成されることはない。
特開2016−202666号公報
しかしながら、図8にも示すように、実際には円形側面部101,102には別の原因により不要な突出部分105が形成される。連続して円筒形袋10を形成するためには、隣接する円筒形袋10の間に幅方向に沿って溶着する必要がある。この溶着は、帯状シート材を圧着することにより行われるが、この圧着工程の結果、円筒形袋10の円形側面部101,102の幅方向圧着部11に近接した部分に、円形側面部101,102よりも突出する突出部分105が形成されていた。
このような円形側面部101,102における突出部分105の存在は、ソファーやマットレスの形成時に不快な凹凸になる可能性がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、円形側面部に不要な突出部分が形成されない連続ポケットコイルバネ列およびその製造方法を提供することである。
上記課題を解決するため本発明に係る連続ポケットコイルバネ列は、
通気性を有する帯状シート材によりポケット状に形成された連続円筒形袋の1袋に1個のコイルバネを収納して列状に形成された連続ポケットコイルバネ列であって、
前記連続円筒形袋は、前記帯状シート材を幅方向の両側から折り畳んで形成される空間にコイルバネが収容される構造とし、前記帯状シート材の長手方向に沿って所定ピッチで前記幅方向に沿って溶着すると共に、前記帯状シート材を折り畳んだ長手方向端部同士を溶着して形成され、
前記長手方向の端部同士は、前記幅方向の一方側から折り畳んだ第1長手方向端部と、前記幅方向の他方側から折り畳んだ第2長手方向端部同志とを、上下平面的に重ねた状態で溶着され、かつ、その溶着位置が前記幅方向の中央部に位置しており、
隣接する円筒形袋の間に幅方向溶着部が形成されており、
円筒形袋のコイルバネの両端部が面する円形側面部において、前記幅方向溶着部に近接する位置に凹部が形成されていることを特徴とするものである。
かかる構成による連続ポケットコイルバネ列の作用・効果は以下の通りである。まず、連続円筒形袋は、帯状シート材を幅方向の両側から折り畳んで形成される空間にコイルバネが収容される構造とする。帯状シート材の長手方向に沿って所定ピッチで幅方向に沿って溶着する。この溶着により、コイルバネが収容される空間が区画されることになる。また、帯状シート材を折り畳んだ長手方向端部同士を溶着するに際して、幅方向の一方側から折り畳んだ第1長手方向端部と、幅方向の他方側から折り畳んだ第2長手方向端部同志とを、上下平面的に重ねた状態で溶着される。平面的に重ねることで外形(コイルバネの側面部)に不要な突出部分を形成しないようにすることができる。
また、コイルバネの両端部が面する円形側面部において、前記幅方向溶着部に近接する位置に凹部が形成されている。この幅方向溶着部に近接する位置は、突出部分が形成されやすい箇所であり、この部分に凹部を形成するようにする。これにより、円形側面部に不要な突出部が形成されない連続ポケットコイルバネ列を提供することができる。
上記課題を解決するため本発明に係る連続ポケットコイルバネ列の製造方法は、
通気性を有する帯状シート材によりポケット状に形成された連続円筒形袋の1袋に1個のコイルバネを収納して列状に形成された連続ポケットコイルバネ列の製造方法であって、
前記帯状シート材を幅方向の両側から折り畳んでコイルバネを収容する空間を形成する工程と、
前記空間にコイルバネを順次収容していく工程と、
前記帯状シート材を折り畳んだ長手方向端部同士を溶着して工程と、
前記コイルバネを収容した後に、帯状シート材の長手方向に沿って所定ピッチで前記幅方向に沿って溶着する工程と、を有し、
前記長手方向の端部同士は、前記幅方向の一方側から折り畳んだ第1長手方向端部と、前記幅方向の他方側から折り畳んだ第2長手方向端部同志とを、上下平面的に重ねた状態で溶着するものであり、
隣接する円筒形袋の間に幅方向溶着部が形成する工程と、
円筒形袋のコイルバネの両端部が面する円形側面部において、前記幅方向溶着部に近接する位置に凹部を形成する工程と、を有することを特徴とするものである。
かかる構成による連続ポケットコイルバネ列の製造方法は、帯状シート材を幅方向の両側から折り畳むことで、コイルバネが収容される空間を形成するが、幅方向の一方側から折り畳んだ第1長手方向端部と、前記幅方向の他方側から折り畳んだ第2長手方向端部同志とを、上下平面的に重ねた状態で溶着するようにしている。平面的に重ねることで外形(コイルバネの側面部)に不要な突出部分を形成しないようにすることができる。
また、コイルバネの両端部が面する円形側面部において、前記幅方向溶着部に近接する位置に凹部を形成する。この幅方向溶着部に近接する位置は、突出部分が形成されやすい箇所であり、この部分に凹部を形成するようにする。これにより、円形側面部に不要な突出部が形成されない連続ポケットコイルバネ列の製造方法を提供することができる。
なお、製造工程の順序は、上記の記載順序に限定されるものではなく、必要に応じて変更できる。
連続ポケットコイルバネ列の外観を示す斜視図 図1の連続ポケットコイルバネ列の長手方向に沿った断面図 図1の連続ポケットコイルバネ列の長手方向に沿った側面図 図1の連続ポケットコイルバネ列の幅方向に沿った断面図 連続ポケットコイルバネ列製造装置の構成を概念的に示す斜視図 図4に示す製造装置の矢視A 製造工程を概念的に示す斜視図である。 製造工程を概念的に示す斜視図である。 製造工程を概念的に示す斜視図である。 製造工程を概念的に示す斜視図である。 製造工程を示す断面図 製造工程を示す断面図 円筒形袋の幅方向に沿った断面図 円筒形袋の長手方向に沿った断面図 先行技術に係る連続ポケットコイルバネ列を示す平面図
本発明に係る連続ポケットコイルバネ列及びその製造装置(方法)の好適な実施形態を図面を用いて説明する。
<連続ポケットコイルバネ列の構成>
図1は、製造された連続ポケットコイルバネ列の外観を示す斜視図である。図2Aは、図1の連続ポケットコイルバネ列の長手方向に沿った断面図を示す図である。図2Bは、図1の連続ポケットコイルバネ列の長手方向に沿った側面図を示す図である。図3は、図1の連続ポケットコイルバネ列の幅方向に沿った断面図を示す図である。
連続ポケットコイルバネ列においてコイルバネを収容するために帯状シート材1を使用する。帯状シート材1は、例えば、通気性の良い不織布が用いられる。不織布の種類としては、特定のものに限定されるものではない。図1、図2A、図2Bに示すように、コイルバネ2が1つ収容されるポケット状の円筒形袋10が長手方向に沿って連続的に形成されている。長手方向において隣接する円筒形袋10の境界は溶着領域11(幅方向溶着部に相当)であり、後述するヒートシール機器により溶着される。溶着領域11は、幅方向に沿って直線状に形成され、その幅寸法については特に限定されるものではない。また、溶着領域11は、長手方向に沿って2カ所(以上)に形成してもよい。すなわち、隣接する円筒形袋10の間に複数の溶着領域(幅方向溶着部)11が形成されていてもよい。
図3に示すように円筒形袋10は、断面で見ると、底面部100、左側面部101(円形側面部)、右側面部102(円形側面部)、左上面部103、右上面部104により構成され、左上面部103の右端側が第1長手方向端部1aであり、右上面部104の左端側が第2長手方向端部1bである。もともとは平面的な帯状シート材1を折り畳むことにより図3に示すような断面形状が得られる。断面形状は、ほぼ四辺形である。また、左側面部101と右側面部102は、長手方向に沿った断面形状あるいは、側面から見た形状は円形(ほぼ円形のものも含む)である。
図1あるいは図2Bに示すように、左側面部101の両側であって、溶着領域11に近い側に凹部13が形成されている。図示はしないが右側面部102にも同様に形成されている。凹部13は、1つの側面部に2カ所形成される。凹部13は、図2Bに示すように、コイルバネ2の外形の外側(コイルバネ2と溶着領域11の間)に形成される。凹部13の形状、大きさや深さは特定のものに限定されるものではない。凹部13は、例えば、三日月状に形成され、深さは、数mm~1cm程度である。
凹部13が形成される位置は、本来は、突出部分が形成されるが、これは、溶着領域11を形成する工程において帯状シート材1を圧縮するときに形成されるものである。この突出部分を円筒形袋10の中に押し込むようにすることで凹部13が形成される。凹部13を形成する工程は後述する。
なお、便宜上、上記の名称を付けているが、実際に使用される場合の姿勢とは関係がない。例えば、製品においては、左側面部101や右側面部102が上になることもある。また、コイルバネ2は、収容された状態で、所定量圧縮された状態で収容される。また、四辺形の形状についても正方形状、長方形状等、また縦横比についても特定の形状や大きさに限定されるものではない。
図3において、帯状シート材1の幅方向の左側(一方側に相当)を折り畳むと共に、幅方向の右側(他方側に相当)を折り畳んだ形態であり、左右とも2カ所で折られている。第1長手方向端部1aと第2長手方向端部1bは、図3に示すように、上下方向に重ねた状態であり、この重なり部12が溶着される。重なり領域12の幅方向の長さは適宜設定することができる。重なり領域12の高さ(平面的な位置)は、左上面部103、右上面部104と同じかほぼ同じであるので、上方に突出しない。
<連続ポケットコイルバネ列製造装置>
次に、図1〜図3に示す連続ポケットコイルバネ列を製造するための製造装置を図4、図5により説明する。なお、これらの図において帯状シート材は描かれていない。図4は、装置の主要な構成を示す斜視図である。図5は、図4の矢視Aである。
内側整形部として機能する第1内側整形プレート30と第2内側整形プレート31が設けられている。図5にも示すように、左側の第1内側整形プレート31は断面がC字状であり、右側の第2内側整形プレートは断面が逆C字状である。これら第1・第2内側整形プレート30,31は左右対称的に配置されている。なお、内側整形部として第1・第2内側整形プレートのように複数部材で構成するのではなく、単一のプレート部材で構成してもよい。部材の構成数には限定されるものではない。また、プレート以外の形状の部材で構成してもよい。
第1内側整形プレート30の表面には第1外側整形プレート32(第1外側整形部に相当)が配置され、第2内側整形プレート31の表面には第2外側整形プレート33(第2外側整形部に相当)が配置される。これら第1・第2外側整形プレート32,33は、逆L字形の断面形状を有している。図5において、内側整形部の断面形状は、ほぼ四辺形(正方形又は長方形)になるように構成される。なお四辺形の角は90度であるが、適当な大きさの丸み(R形状)を帯びていてもよい。
また、第1外側整形プレート32と第2外側整形プレート33は、幅方向の中央部に重なり部34を有している。第1外側整形プレート32と第1内側整形プレート30の間には側面隙間g1と上面隙間g3が形成される。側面隙間g1と上面隙間g3は直交しており、これにより、帯状シート材は強制的に折り畳まれた状態でこれらの隙間の間を通過する。第2外側整形プレート33と第2内側整形プレート31の間には側面隙間g2が形成され、この隙間を帯状シート材1が通過する。重なり部34において、第1外側整形プレート32と第2外側整形プレート33の間に隙間g4が形成され、この間を帯状シート材1が通過する。
内側整形部の内側には、さらにバネガイド筒40が設けられる。バネガイド筒40は、断面形状がほぼ矩形であり、側方からバネ挿入筒42を介してコイルバネ2が挿入される。コイルバネ2は不図示のバネ製造装置で製造され、1つずつバネガイド筒40内に押し込まれていく。バネガイド筒40の右側面にバネ送り筒42が設けられており、このバネ送り筒42を介して、コイルバネ2が1つずつ送り込まれる。コイルバネ2は圧縮された状態でバネガイド筒40内に1つずつ押し込まれていく。押し込まれたコイルバネ2は、バネ送り部材41により1つずつ前方へ送られていく。
第1外側整形プレート32は、側面部に傾斜端部32aを有し、上面部にも傾斜端部32bを有する。同様に第2外側整形プレート33も、傾斜端部33a,33bを有する。左右の第1・第2内側整形プレート30,31は、上面側において隙間をもって配置されている。この隙間から、バネガイド筒40の上面部が露出する形になっている。バネガイド筒40の下流側の先端は、内側整形部の下流側の先端と同じ位置になるように配置される。
重なり部34の下流側に、第1ヒートシール機器(溶着手段に相当)の第1圧着部50が設けられている。第1圧着部50に対応して第1圧着受け部51が設けられている。第1圧着受け部51は、バネガイド筒40の上面に設けられており、第1圧着部50と第1圧着受け部51により帯状シート材1を挟持して加熱することで溶着するようにしている。第1ヒートシール機器は、帯状シート材1が搬送される長手方向に沿った溶着を行うものである。
内側整形部及び外側整形部の下流側に第2ヒートシール機器を構成する第2圧着部52と第2圧着受け部53が設けられている。この第2ヒートシール機器は、帯状シート材1を幅方向に沿って溶着するものであり、これにより、コイルバネ2が1つ収容される円筒形袋が形成される。第2圧着部52と第2圧着受け部53で帯状シート材1を挟持して溶着する点は、第1ヒートシール機器と同じであるが、この第2ヒートシール機器は帯状シート材1を挟持した状態で下流側へ所定量移動する機能も有する。これにより、帯状シート材1を所定ピッチで間欠的に搬送することができる。
第2ヒートシール機器の下流側には、幅方向の両側にノズル60とノズル61が配置されている。ノズル60は、左側面部101の凹部13を形成するために設けられており、2つ設けることで、凹部13を同時に2カ所形成する。ノズル61は、右側面部102に凹部を形成するために設けられ、ノズル60と同じように配置される。ノズル60,61は、左右の側面部101,102に向けて空気を吹き付けることで、突出部分を押し込み凹部13を形成させるものである。
なお、ノズル60,61と第2ヒートシール機器(第2圧着部52および第2圧着受け部53)は、共通の支持体(不図示)に取り付け支持されている。
<製造工程>
つぎに、図4、図5による製造装置を用いて、図1〜図3に示す連続ポケットコイルバネ列を製造する工程について説明する。図6A〜図6Dは、製造工程を概念的に示す斜視図である。図7A〜図7Cは、製造工程を示す断面図である。
図6Aは、実際に帯状シート材1をロール1Rから引き出して、コイルバネ2を収容していく工程を示している。内側整形部と外側整形部の間の隙間に帯状シート材1を通過させた状態が図7Aの断面図に示される。
図7Aにおいて、帯状シート材1は幅方向の両側から折り畳まれるが、左側の側面隙間g1に帯状シート材1の左側面部101が位置し、上面隙間g3に左上面部103が位置する。このように帯状シート材1は、幅方向の左側(一方側)から折り畳まれる。右側の側面隙間g2に帯状シート材1の右側面部102が位置し、重なり部34における隙間g4に右上面部104が位置する。この状態では、第1長手方向端部1aと第2長手方向端部1bの間には第1外側整形プレート32が位置する。また、第1・第2長手方向端部1a,1bは、上下方向に重なった状態に整形されている。このように、帯状シート材1は、幅方向の右側(他方側)から折り畳まれる。
コイルバネ2はバネガイド筒40内に圧縮された状態で収容される。バネガイド筒40内に収容されているが、まだ帯状シート材内に直接収容されていない。図6Aに示すように、コイルバネ2がバネガイド筒2内に押し込まれるのとほぼ同じタイミングで第1圧着部50が下方に移動して、第1・第2長手方向端部1a,1bを挟持して圧着する。この状態を図7Bに示す。
図7Bは、重なり部34の下流側における断面図である。この位置には、第1・第2外側整形プレート32,33、すなわち、重なり部34が存在しない。従って、第1圧着部50と第1圧着受け部51により、第1・第2長手方向端部1a,1bを圧着し溶融する。これにより、帯状シート材1の長手方向の所定長さを溶着することができる。所定長さは、第1圧着部50の長手方向に沿った長さで決まる。所定長さが適宜設定することができる。
図6Bに示すように、第1圧着部50による圧着溶融が終わると、第1圧着部50は上方に移動する。そのタイミングに合わせて、バネ送り部材41が前方に移動して、バネガイド筒40内のコイルバネ2が1つだけ押し出される。すなわち、バネガイド筒40の先端から押し出されると同時に、第1・第2内側整形プレート30,31の先端からも押し出される形になる。これにより、圧縮されていたコイルバネ2は、その復元力により、帯状シート材1内の幅方向に伸びた状態に収容される。
図7Cは、内側整形部およびバネガイド筒40から押し出されたコイルバネ2が帯状シート材1の内部に収容された状態を示す断面図である。また、この時点では、すでに重なり領域12は溶着されているので、コイルバネ2の復元力にもかかわらず、帯状シート材1の断面形状は維持される。重なり領域12において、第1長手方向端部1aと第2長手方向端部1bは水平状態で上下に重なっているので、突出した部分が形成されない。
コイルバネ2が1つ押し出されると、第2圧着部52が下方に移動して、隣接して収容されているコイルバネ2とコイルバネ2の間を第2圧着部52と第2圧着受け部53により挟持・圧着する。これにより、コイルバネ2とコイルバネ2の間の部分、すなわち、帯状シート材1の幅方向に沿って加熱溶着される。これにより、円筒形袋10が形成される。すなわち、完全に閉じた空間である円筒形袋10が形成され、その内部空間に1つのコイルバネ2が収容される。また、隣接する円筒形袋10と円筒形袋10の間に溶着領域11が形成される。
第2圧着部52が下方に移動して、第2圧着部52と第2圧着受け部53とにより帯状シート材1を挟持した状態で搬送方向下流側(長手方向前方:x方向)に移動する。この移動距離はコイルバネ2の配列ピッチと同じである。これにより、帯状シート材1の全体が上記ピッチ分だけ下流側に移動させられる(図6C参照)。
帯状シート材1を挟持した状態で搬送方向下流側に移動するときに、第2圧着部52と第2圧着受け部53とノズル60,61は共通の支持体に支持されているので、ノズル60,61も一緒に移動する。この移動時にノズル60,61からエアーを円筒形袋10の右側面部101及び左側面部102に吹き付ける。これにより、右側面部101及び左側面部102に形成された突出部分を押し込み、凹部13および凹部14を形成させる。
所定ピッチ移動した後、第2圧着部52が上方に移動し、搬送方向の逆方向(x’方向)に移動する(図6D参照)。ノズル60,61も同時に一体的に移動する。以後は、再び図6Aに戻り同じ動作を繰り返す。
図7Dは、凹部13及び凹部14が形成された後の長手方向に沿った水平断面図である。
<別実施形態>
本実施形態では、ノズルを用いて凹部13,14を形成しているが、ノズル以外の手段、例えば、機械的に部材を左側面部101、右側面部102から押し込むことで凹部13,14を形成するようにしてもよい。
本実施形態では、ノズル60,61を第2圧着部52と第2圧着受け部53のすぐ下流側に配置しているが、配置はこの場所に限定されるものではなく、より下流側に配置するようにしてもよい。また、ノズル60,61は第2圧着部52及び第2圧着受け部53と共通の支持体に設置するようにしているが、別々の支持体に設置するようにしてもよい。
本実施形態では、重なり部34の構成に関して、第2外側整形プレート33が第1外側整形プレート32の上に位置しているが、上下関係についてはどちらが上になってもよい。
内側整形部と外側整形部を構成する部材はプレート状に形成されているが、部材の材質、加工方法、形状については、本実施形態に限定されるものではない。
第1・第2長手方向端部1a,1bを重ねて溶着する領域は、幅方向の中央部であるが、これは厳密に中央(1/2)を意味するものではなく、ある程度の幅を有するものである。厳密な中央位置からずれていてもよい。溶着する面積、数、等についても適宜決めることができる。
1 帯状シート材
1a 第1長手方向端部
1b 第2長手方向端部
10 円筒形袋
11 溶着領域(幅方向溶着部)
12 重なり領域
13 凹部
14 凹部
2 コイルバネ
30 第1内側整形プレート(内側整形部)
31 第2内側整形プレート(内側整形部)
32 第1外側整形プレート(第1外側整形部)
33 第2外側整形プレート(第2外側整形部)
34 重なり部
50 第1圧着部
51 第1圧着受け部
60 ノズル
61 ノズル
101 左側面部(円形側面部)
102 右側面部(円形側面部)

Claims (2)

  1. 通気性を有する帯状シート材によりポケット状に形成された連続円筒形袋の1袋に1個のコイルバネを収納して列状に形成された連続ポケットコイルバネ列であって、
    前記連続円筒形袋は、前記帯状シート材を幅方向の両側から折り畳んで形成される空間にコイルバネが収容される構造とし、前記帯状シート材の長手方向に沿って所定ピッチで前記幅方向に沿って溶着すると共に、前記帯状シート材を折り畳んだ長手方向端部同士を溶着して形成され、
    前記長手方向の端部同士は、前記幅方向の一方側から折り畳んだ第1長手方向端部と、前記幅方向の他方側から折り畳んだ第2長手方向端部同志とを、上下平面的に重ねた状態で溶着され、かつ、その溶着位置が前記幅方向の中央部に位置しており、
    隣接する円筒形袋の間に幅方向溶着部が形成されており、
    円筒形袋のコイルバネの両端部が面する円形側面部において、前記幅方向溶着部に近接する位置に凹部が形成されていることを特徴とする連続ポケットコイルバネ列。
  2. 通気性を有する帯状シート材によりポケット状に形成された連続円筒形袋の1袋に1個のコイルバネを収納して列状に形成された連続ポケットコイルバネ列の製造方法であって、
    前記帯状シート材を幅方向の両側から折り畳んでコイルバネを収容する空間を形成する工程と、
    前記空間にコイルバネを順次収容していく工程と、
    前記帯状シート材を折り畳んだ長手方向端部同士を溶着して工程と、
    前記コイルバネを収容した後に、帯状シート材の長手方向に沿って所定ピッチで前記幅方向に沿って溶着して、隣接する円筒形袋の間に幅方向溶着部を形成する工程と、を有し、
    前記長手方向の端部同士は、前記幅方向の一方側から折り畳んだ第1長手方向端部と、前記幅方向の他方側から折り畳んだ第2長手方向端部同志とを、上下平面的に重ねた状態で溶着するものであり
    円筒形袋のコイルバネの両端部が面する円形側面部において、前記幅方向溶着部に近接する位置に凹部を形成する工程有することを特徴とする連続ポケットコイルバネ列の製造方法。
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