JP6275637B2 - プレス機用パンチ装置およびプレス機 - Google Patents

Description

本発明は、プレス機、特に回転式プレス機用のパンチ装置に関する。パンチ装置は、パンチ・ヘッドを有する少なくとも１つのプレス・パンチと、ツール領域と、パンチ・ヘッドとツール領域との間に延びるパンチ軸部とを含み、少なくとも１つのプレス・パンチのパンチ軸部が軸方向に可動に案内される少なくとも１つのガイド孔と、パンチ軸部を少なくとも部分的に包囲する長さが可変である少なくとも１つのシールスリーブとを有する少なくとも１つのパンチ・ガイドをさらに含み、シールスリーブは、その第１の端部で、プレス・パンチのパンチ軸部またはツール領域に保持される。本発明はさらに、プレス機および回転式プレス機に関する。

長さが可変性のシールスリーブを介して、プレス機のプレスチャンバとパンチ・ガイドの間、特にガイド孔を封止することが知られている。この種の装置は、例えば、ＤＥ ２９５ １６ ５７７ Ｕ１に開示されている。この場合、折畳み構造のベローズとして構成されるシールスリーブは、その一端で、プレス・パンチの環状溝における環状の固締部によって保持される。その他端で、シールスリーブは、パンチ・ガイドに構成されている保持部の環状溝における環状の固締部によっても保持される。環状溝を有する保持部は、パンチ・ガイドのガイド孔から下向きに突出している。

ドイツ国特許公開第ＤＥ ２９５ １６ ５７７ Ｕ１

周知の構成では、折畳み構造のベローズは、ガイド孔から下向きに突出する保持部の環状溝に比較的緩い嵌合部を有する。プレス機の作動中にプレス・パンチが迅速に軸方向に移動し、それによって、折畳み構造のベローズは、保持部の環状溝から解除されてもよい。したがって、プレスチャンバとガイド孔とはもはや確実に密封されず、場合によっては、パンチ・ガイドが損傷し、製造済のペレットが汚染し、したがって製造上の廃棄物となる。それは、結果として、解除された折畳み構造のベローズを圧縮するかもしれない。知られている設計のさらなる欠点は、保持部がプレス・パンチの最大ストロークを制限することである。さらに、知られている構成では、洗浄は比較的複雑である。

ある応用分野では、シールスリーブの代わりにいわゆるストリッピング要素を設けることが望ましい。この種のストリッピング要素は、プレスチャンバに対向するガイド孔の出口領域に配置されており、パンチ軸部の周縁方向にプレス・パンチを密封して支える。作動中に生じるプレス・パンチの昇降移動中、ストリッピング要素は軸方向にパンチ軸部の表面を擦り、同時に、異物をパンチ軸部から払い除く。周知の装置では、ストリッピング要素は、それらの金属かごか、または適した外形形状かのどちらかによって、溝内に押圧される。周知の装置では、ストリッピング要素用の固締装置は、シールスリーブ用の固締装置と異なる。その結果、シールスリーブとストリッピング要素とを変更させることは、複雑な様式でのみ可能となる。このことは、特に、ロータがタブレットプレス機に残るように設計されている場合には、回転式プレス機に適用される。一般に、アダプタ・リングが、シールスリーブとストリッピング要素とを変更するために必要とされる。アダプタ・リングは、固有のツールを使用して取付けおよび解体のみが可能である。このことによって、交換時間が長くなり、誤って使用されると損傷する。

したがって、上述の従来技術からさらに進み、本発明の目的は、序文において述べたタイプのパンチ装置、プレス機、および回転式プレス機を提供することである。ここでは、動作信頼性が増加し、最大パンチ・ストロークが増加し、シールスリーブとストリッピング・リングとを変更する場合に交換が容易になり、したがって必要な交換時間が短縮され、洗浄が簡単となる。

本目的は、本発明により、請求項１、請求項７、および請求項８の主題によって達成される。有利な実施形態は、従属請求項、明細書、および図面に記載されている。

序文に述べられているタイプのパンチ装置に関して、本発明は、シールスリーブによって目的を達成する。シールスリーブは、その第２の端部でガイド孔の内壁に保持されており、シールスリーブの第２の端部は、パンチ軸部がガイド孔に配置されており、ガイド孔の内壁とパンチ軸部との間で接続されている。

本発明のパンチ装置はプレス機用に設けられ、例えば粉状材料がプレス・パンチによって圧縮されて、ペレットを形成する。ペレットは、タブレットであってもよい。プレス機は、当然に知られている回転式プレス機であってもよい。パンチ装置は、１つのプレス・パンチを有し、あるいは複数のプレス・パンチ、例えば、複数の上部プレス・パンチおよび下部プレス・パンチを有する。パンチ装置は、少なくとも１つのガイド孔、好ましくは複数のガイド孔を備えたプレス・パンチ用の上部パンチ・ガイドおよび／または下部パンチ・ガイドをも有する。いずれの場合も、１つのプレス・パンチは、その軸部が各ガイド孔に入っている状態で軸方向に可動な様式で案内される。

本発明のパンチ装置は、少なくとも１つのシールスリーブ、好ましくは複数のシールスリーブをさらに備え、いずれの場合でも、少なくとも１つのシールスリーブが、１つのそれぞれのプレス・パンチの軸部を部分的に包囲する。この場合、シールスリーブは、プレス・パンが軸方向にストロークする間、ガイド孔から突出するパンチ軸部の全部分を包囲してもよい。一方で、シールスリーブは、例えば、パンチ・ガイドに設けられているパンチ軸部用の潤滑剤によって、プレスチャンバが汚染されないように設計されている。他方で、上記シールスリーブは、たとえば、圧縮される概して粉状の材料からの粉塵がパンチ・ガイド、特にガイド孔に貫入するのを防ぐ意図がある。この目的のため、シールスリーブは、その一端で、パンチ軸部、特に、ツール領域に対向するパンチ軸部の端部領域に固締されるか、あるいは、パンチ・ツールに固定される。シールスリーブは、この端部において、たとえば固定リングで軸部の環状溝にまたはパンチ・ツールに配置されてもよい。しかし、さらなるタイプの固定（例えば、固定、圧締付などによる確実／非確実連結）もまた、考え得る。作動中、プレス・パンチの軸方向の移動によって、シールスリーブの上記の端部は、プレス・パンチと共に軸方向に移動する。本発明によるシールスリーブの他端は、ガイド孔の内壁に、特にプレスチャンバに対向するガイド孔の端部近傍に、保持されている。プレス・パンチがガイド孔に挿入されている状態で、ガイド孔の内壁とパンチ軸部との間で接続されているように、シールスリーブの上記端部は保持される。このことが意味するのは、プレス・パンチがガイド孔に挿入されると、シールスリーブの上記端部は、ガイド孔の内壁に対する保持位置から解除できないことである。この保持位置は、ここでは今は確実接続位置となる。したがって、シールスリーブの上記端部はガイド孔から解除されることができない。

パンチ装置の取付け中、シールスリーブが最初に挿入され、その第２の端部はガイド孔の内壁に対する保持位置になっている。その後、プレス・パンチがガイド孔に挿入されるので、その第２の端部を備えたシールスリーブは、ガイド孔から解除されることができずに、その保持位置および接続位置にある。その後、シールスリーブは、その他端がパンチ軸部またはパンチ・ツールに固定されてもよい。本発明によって、不必要にシールスリーブが解除されることによる密封作用が失われるのを確実に避けることができる。さらに、軸方向の最大パンチ・ストロークのためのさらなる空間が得られる。なぜなら、保持手段が、シールスリーブの第２の端部のために、ガイド孔内部に設けられ、ガイド孔からプレスチャンバの方向に突出しないので、従来技術のようにプレス・パンチの昇降ストロークを制限しないからである。さらに、本発明の構成の洗浄は、従来技術と比較するとより簡単である。

当然に知られているように、プレス・パンチが軸方向に移動すると、シールスリーブは、ガイド孔の内壁に固定して保持されるその第２の端部と、プレス・パンチに固定され、それとともに可動なその第１の端部との間を、軸方向に圧縮および／または延伸される。したがって、特に好都合な様式では、シールスリーブは、エラストマーで形成されてもよい。

シールスリーブの第２の端部は、固定リングを含んでいてもよい。固定リングは、ガイド孔の内壁に構成されている環状溝で受けられ、上記環状溝はパンチ軸部に向かって開口している。シールスリーブの固定リングは、環状溝に挿入される。したがって、ガイド孔の内壁に特に安全に保持されることができる。固定リングは弾性構成を有していてもよいので、固定リングは環状溝にラッチ係合され、かつ／またはそこにクリップ留めされることが可能である。

さらなる実施形態によると、パンチ軸部がガイド孔に配置されているシールスリーブの第２の端部が、ガイド孔の内壁とパンチ軸との間を密封してもよい。特に、例えば押圧された粉塵などのプレスチャンバからの異物や、例えば潤滑剤などのガイド孔からの異物が、シールスリーブを通ってプレスチャンバからガイド孔へ、またはその逆へと処理されることができないように密封される。シールスリーブの第２の端部の好ましくは弾性の構成によって、上記の第２の端部を環状溝にプレテンションによって埋め込むことが可能となり、それによって、所望の密封作用がさらに増大する。特に好都合な実施形態によると、シールスリーブは、折畳み構造のベローズまたは蛇管（コルゲートチューブ）として構成されてもよい。

したがって、本発明のさらなる実施形態は、以下を提供する。すなわち、本発明のプレス機はまた、ガイド孔の内壁にも保持される少なくとも１つのストリッピング要素を含み、パンチ軸部がガイド孔に配置されている上記ストリッピング要素はまた、ガイド孔の内壁とパンチ軸部との間に接続され、ストリッピング要素はストリッピング・リングを含み、パンチ軸部がガイド孔に配置されているストリッピング・リングは、パンチ軸部の全周縁を密封して支え、プレス・パンチが軸方向に移動すると、パンチ軸部に沿って軸方向に擦り、ストリッピング要素は、前記シールスリーブと同じ保持手段および接続手段によって、ガイド孔の内壁に保持される。特に、本実施形態では、ストリッピング・リングが、パンチ軸部の全周縁を密封して支える。

概して、本発明による単数のストリッピング要素および／または複数のストリッピング要素が、弾性シールリングを含む。弾性シールリングは、パンチ軸部の周縁を密封して支え、かつ作動中に生じるプレス・パンチの軸方向の移動によって、上記のプレス・パンチを密封しながらかする。その結果、知られているように、プレス・パンチからの異物は、プレスチャンバから生じる（例えば押圧された粉塵）か、またはパンチ・ガイドから生じる（例えばパンチ用潤滑剤）かに関わりなく、両方の軸方向に払い除かれる。したがって、異物は、プレスチャンバからガイド孔に、またはその逆に入ることができない。例えば、シールリングは、断面がＣ状の輪郭を有してもよく、Ｃ状の輪郭の２つの自由端は、パンチ軸部の表面を支えている。その結果、特に安全な壁がガイド孔とプレスチャンバとの間に設けられる。

本発明によるストリッピング要素およびシールスリーブは、ガイド孔の内壁に相互に両立するように固定され、それらを保持し接続するように固定が維持される。この目的のため、ストリッピング要素の保持手段および接続手段は、シールスリーブの保持手段および接続手段と同じであってもよい。したがって、交換に必要とされているアダプタ・リングまたは特定のツールなしで、シールスリーブの使用とストリッピング要素の使用とを特に簡単でかつ迅速に変更することができる。その結果、ストリッピング要素および／またはシールスリーブが取り外されると、従来技術と比較して洗浄が簡単になる。同時に、シールスリーブおよびストリッピング要素の両方が不本意に解除されることを、確実に防止する。次に、少なくとも１つのストリッピング要素が、ガイド孔の内壁にある環状溝で受けられる固定リングを含んでいてもよい。この固定リングは、前述のシールスリーブの固締リングと同じ構成であってもよい。

本発明はまた、本発明による少なくとも１つのパンチ装置を含むプレス機に関する。本発明はまた、概して垂直軸を中心に回転可能なロータを含む回転式プレス機に関する。ロータは、上部パンチ・ガイドおよび下部パンチ・ガイド、ならびに複数の上部プレス・パンチおよび複数の下部プレス・パンチを備えた上部パンチ装置および下部パンチ装置を含み、かつ、パンチ・ガイド間にダイ・テーブルを含み、プレス・パンチはダイ・テーブルの受け器と協動し、かつ、圧縮される材料が受け器に充填される少なくとも１つの充填・計量ステーションを含み、かつ、受け器に充填される材料が上部プレス・パンチおよび下部プレス・パンチによって圧縮されてペレットを形成する少なくとも１つのプレスステーションを含み、上部パンチ装置および／または下部パンチ装置は本発明による様式で構成されている。受け器は、いわゆるダイ孔であってもよい。ダイ・ブシュは、ダイ孔に配置されていてもよい。しかし、このことは不可欠ではない。プレス・パンチは、ダイ孔と直接的に協動してもよい。ダイ・テーブルは、１つの部品で構成されてもよい。しかし、ダイ・テーブルは、ダイの部分からなっていてもよい。

本発明の例示的実施形態を、図面を参照しつつ以下により詳細に記載する。ここでは概略的に示す。

回転式プレス機の部分拡大図である。 図２は、シールスリーブの第２の端部領域における本発明によるパンチ装置の詳細な断面図である。 シールスリーブの第２の端部領域におけるさらなる例示的実施形態による図２の詳細と、ストリッピング要素の断面とを示す図である。

特に指定がない限り、同じ参照番号は本発明の同じ対象を示す。図１は、当然に知られている回転式タブレットプレス機の構成を示す。特に、回転式タブレットプレス機のロータが示されており、上記のロータは、矢印１２で示すように、概して垂直軸を中心として回転式駆動装置（図示せず）によって回転する。ロータは、上部パンチ・ガイド１４および下部パンチ・ガイド１６を備えたパンチ装置を含む。上部パンチ・ガイド１４および下部パンチ・ガイド１６のそれぞれは、プレス機の上部パンチ１８および下部パンチ２０を受けるためのガイド孔を含む。当然に知られているように、上部パンチ１８および下部パンチ２０のそれぞれは、パンチ・ヘッド２６、２８とツール領域３０、３２との間にそれぞれ延びるパンチ軸部２２、２４を含む。上部パンチおよび下部パンチ１８、２０は、例えばダイ孔などの受け器３４を備えたこれらのダイ・テーブル３６のツール領域３０、３２によって協動する。ダイ・テーブル３６は、パンチ・ガイド１４、１６間に配置されている。回転式タブレットプレス機は、充填装置３８を備えた充填・計量ステーションをさらに備える。この充填・計量ステーションを介して粉状のプレス材料が受け器３４に供給される。プレス機の充填・計量ステーションは、曲線状の充填要素４０および曲線状の計量要素４２をさらに含む。ロータは、曲線状の下部排出要素４３および曲線状の上部リフティング要素４４をさらに含む。

プレ・プレス・ステーション４６およびメイン・プレス・ステーション４８が、充填装置３８のロータの回転方向１２の下流側に配置されている。プレ・プレス・ステーション４６は、上部プレスローラ５２を備えた上部プレス装置５０と、下部プレスローラ５６を備えた下部プレス装置５４とを有する。メイン・プレス・ステーション４８は、上部プレスローラ６０を備えた上部プレス装置５８と、下部プレスローラ６４を備えた下部プレス装置６２も含む。上部パンチおよび下部パンチ１８、２０は、受け器３４に充填されている押圧材料を圧縮してタブレットを形成するために、当然に知られている様式でプレスローラ５２、５６、６０、６４と協動する。プレ・プレス・ステーションおよびメイン・プレス・ステーション４６、４８の回転方向１２の下流側に、ストリッパ６６を備えた排出ステーションが配置されている。この時点では、排出ステーションは、下部パンチ２０によってダイ・テーブル３６の表面に押されたペレットおよび／またはタブレットを、タブレット排出口６８に供給する。

下部プレス装置５４、６２のいずれの場合にも、電源駆動装置７０、７２を含む。この電源駆動装置７０、７２によって、上部プレスローラ５２、６０と下部プレスローラ５６、６４との垂直方向の距離を変更することができる。Ｆで示される矢印によって図１に示すように、プレス機の作動中、上部パンチおよび／または下部パンチ１８、２０とプレスローラ５２、５６、６０、６４と間に力が作用する。

図２において、パンチ装置が縦断面図で詳細に示されている。パンチ装置は、図１に示される回転式タブレットプレス機に設けられていてもよい。上部パンチ・ガイド１４が視認でき、パンチ・ガイド１４の２つのガイド孔７４、７６が、図２において視認できる。ガイド孔７４、７６では、１つのそれぞれのプレス・パンチ１８が軸方向に可動に案内されている。プレス・パンチ１８のそれぞれのパンチ軸部２２は、図２に見られる。言うまでもなく、上部パンチ・ガイド１４のガイド孔のすべて、および任意選択的に下部パンチ・ガイド１６のすべては、図２に記載されているように、かつ図３と比較して後述するように設計されてもよい。同じことを、上部プレス・パンチおよび下部プレス・パンチ１８、２０に適用する。言うまでもなく、上部パンチ・ガイドおよび／または下部パンチ・ガイド１４、１６は、複数の部品で構成されてもよい。

図２において、ガイド孔７４、７６が、図２に示すこれらの下端部の内壁に環状溝７８を設けられているのがわかる。下端部は、ダイ・テーブル３６ともにプレスチャンバに属する。折畳み構造のベローズまたは蛇管の形をしたシールスリーブ８０が、図２の左側のガイド孔７４にあるプレス・パンチ１８上に配置されている。そのうち、図２では第２の端部のみが見られる。シールスリーブ８０は、例えば、エラストマーからなり、プレス・パンチ１８の移動方向に長さが可変である。シールスリーブ８０の第１の下端部は、図２では視認できないが、適した固定手段を介して、プレス・パンチ１８のパンチ軸部２２、あるいはそれぞれのツール領域３０に固定される。図２に示されているシールスリーブ８０の第２の上端部は、弾性固定リング８２を有し、このリング８２はガイド孔７４の環状溝７８内に配置されている。特に、プレス・パンチ１８がガイド孔７４にまだ挿入されない場合、弾性固締リング８２は、環状溝７８にクリップ留めされ、かつ／またはそこにラッチ係合される。その後、プレス・パンチ１８は、そのパンチ軸部２２がガイド孔７４に挿入される。その結果、その固定リング８２を備えたシールスリーブ８０が、環状溝７８によって形成されるガイド孔７４の内壁とパンチ軸部２２との間で接続される。図２から明確なように、この状態では、その固定リング８２を備えたシールスリーブ８０は、もはや環状溝７８から解除されることができない。図２では、明確性の理由上、シールスリーブ８０を右側のガイド孔７６に示していない。言うまでもなく、対応するシールスリーブ８０を図２に設けてもよい。

図３に、図２の本発明によるパンチ装置のさらなる例示的実施形態を示す。この例示的実施形態は、図２の例示的実施形態に実質的に対応している。しかし、図２と比較して、ストリッピング要素８４が、図２および図３における右側のパンチ装置７６の環状溝７８に配置されている。ストリッピング要素８４はまた、弾性固定リング８６を有する。このリング８６は、固定シールスリーブ８０のリング８２のように、上記の環状溝７８にラッチ係合するように挿入されるか、あるいはそこにクリップ留めされるように、その幾何学的寸法が設計される。ストリッピング要素８４はまた、横断面がＣ状のシールリング８８を含む。シールリング８８は、パンチ軸部２２の周縁を介して、パンチ軸部２２の表面をその２つの端部で密封して支える。ストリッピング要素８４は、たとえば、適したエラストマーからなっていてもよい。

一方のシールスリーブ８０の固定リング８２、８６、および他方のストリッピング要素８４が、互いに両立的に設計されているので、シールスリーブ８０およびストリッピング要素８４は、簡単な様式でガイド孔７４、７６の上記の環状溝７８に挿入可能である。このように、アダプタまたは特別なツールを必要とすることなく、シールスリーブ８０とストリッピング要素８４とを迅速かつ簡単に交換することができる。

Claims (8)

1. プレス機用のパンチ装置であって、前記パンチ装置は、パンチ・ヘッド（２６，２８）を有する少なくとも１つのプレス・パンチ（１８，２０）と、ツール領域（３０，３２）と、前記パンチ・ヘッド（２６，２８）と前記ツール領域（３０，３２）との間に延びるパンチ軸部（２２，２４）とを含み、少なくとも１つの前記プレス・パンチ（１８，２０）の前記パンチ軸部（２２，２４）が軸方向に可動な様式で案内される少なくとも１つのガイド孔（７４，７６）と、前記パンチ軸部（２２，２４）を少なくとも部分的に包囲する長さが可変である少なくとも１つのシールスリーブ（８０）と、を有する少なくとも１つのパンチ・ガイド（１４，１６）をさらに含み、前記シールスリーブは、その第１の端部で、前記プレス・パンチ（１８，２０）の前記パンチ軸部（２２，２４）または前記ツール領域（３０，３２）に保持されており、
   前記パンチ軸部（２２，２４）が前記ガイド孔（７４，７６）に配置されており、
   前記シールスリーブ（８０）は、その第２の端部に固定リング（８２）を備え、
   前記固定リング（８２）は、ガイド孔（７４，７６）の内壁に、パンチ軸から外向き放射状に形成された環状溝（７８）にラッチ係合されるとともに、前記ガイド孔（７４，７６）の内壁と前記パンチ軸部（２２，２４）との間で挟み込まれており、
   さらに、前記ガイド孔（７４，７６）の内壁に保持される少なくとも１つのストリッピング要素（８４）も含み、前記パンチ軸部（２２，２４）が前記ガイド孔（７４，７６）に配置されている前記ストリッピング要素（８４）は、前記ガイド孔（７４，７６）の内壁と前記パンチ軸部（２２，２４）との間に接続され、前記ストリッピング要素（８４）がストリッピング・リング（８８）を含み、前記パンチ軸部（２２，２４）が前記ガイド孔（７４，７６）に配置されている前記ストリッピング・リングは、前記パンチ軸部（２２，２４）の周縁を密封して支え、前記プレス・パンチ（１８，２０）が軸方向に移動すると、前記パンチ軸部（２２，２４）に沿って軸方向に擦れ、
   前記ストリッピング要素（８４）は固定リング（８６）を備え、
   前記固定リング（８６）は、前記シールスリーブ（８０）が備える前記固定リング（８２）と同じ形状であり、
   前記固定リング（８６）を前記環状溝（７８）にラッチ係合させることによって、前記ストリッピング要素（８４）は前記ガイド孔（７４、７６）の内壁に保持される
   ことを特徴とする、パンチ装置。
2. 前記シールスリーブ（８０）の前記第２の端部が、固定リング（８２）を含み、前記固定リング（８２）は、前記ガイド孔（７４，７６）の内壁に構成されている環状溝（７８）で受けられる、請求項１に記載のパンチ装置。
3. 前記シールスリーブ（８０）の第２の端部は、前記ガイド孔（７４，７６）に位置する前記パンチ軸部（２２，２４）で、当該ガイド孔（７４，７６）の内壁と前記パンチ軸（２２，２４）との間を密封する、請求項１または請求項２に記載のパンチ装置。
4. 前記シールスリーブ（８０）の前記第２の端部は、前記環状溝（７８）にプレテンションによって受けられる、請求項２または請求項３に記載のパンチ装置。
5. 前記シールスリーブ（８０）の前記第２の端部は弾性体であり、前記環状溝（７８）にラッチ係合される、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のパンチ装置。
6. 前記シールスリーブ（８０）は、折畳み構造のベローズまたは蛇管として構成されている、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のパンチ装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のパンチ装置を少なくとも１つ含む、プレス機。
8. 回転可能なロータを含む回転式プレス機であって、前記ロータは、上部パンチ・ガイドおよび下部パンチ・ガイド（１４，１６）、ならびに複数の上部プレス・パンチおよび複数の下部プレス・パンチ（１８，２０）を備えた上部パンチ装置および下部パンチ装置を含み、かつ、前記パンチ・ガイド（１４，１６）間にダイ・テーブル（３６）を含み、前記プレス・パンチ（１８，２０）は前記ダイ・テーブル（３６）の受け器（３４）と協動し、かつ、圧縮される材料が前記受け器（３４）に充填される少なくとも１つの充填・計量ステーションを含み、かつ、前記受け器（３４）に充填される前記材料が前記上部プレス・パンチおよび前記下部プレス・パンチ（１８，２０）によって圧縮されてペレットを形成する少なくとも１つのプレスステーションを含み、
   前記上部パンチ装置および／または前記下部パンチ装置が、請求項１ないし請求項６のいずれかにしたがって構成されている、回転式プレス機。
   
   

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