JP6948026B2 - パッド製品の製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、パッド部品を製造するための方法および装置に関する。本発明はまた、パッド製品自体にも関する。ここで、パッド製品は、平坦で細長い、特に2層または多層の紙ストリップから作られる。

欧州特許第1 539 474 B1号明細書は、二層紙管からしわが付けられたパッド製品を開示している。前記文献はまた、細長い紙管にしわを付けて開示されたパッド製品を製造する装置および方法を開示している。

一般的な方法、一般的なデバイス、および一般的なパッド製品は、DE 10 2012 222 805 B3から知られている。

US 8，348，818 B2およびDE 694 00 576 T2は、それぞれ単層紙ストリップから作られるパッド製品およびその製造方法を開示している。

本発明によって解決される課題は、とりわけ、DE 10 2012 222 805 B3から特に知られている方法、そこに開示されているデバイス、およびそこに開示されているパッド製品を発展させることである。

この課題は、請求項1の特徴を有する方法によって解決される。本発明は、DE 10 2012 222 805 B3を基礎としているので、前記文献の開示全体は、ここに本特許出願に組み込まれる。

したがって、本発明による方法は、しわをつくる前に、既に開かれている2層または多層の隣接エッジ領域が、中央領域に向かって折りかえされることを特徴とする。ここで、紙ストリップは、好ましくは、中央領域でしわが付けられ、好ましくは同時にしわが付けられるので、これは、比較的高い密度を有するパッド製品をもたらし、これは、パッド製品がより重い物体の詰め物にもよく適していることを意味する。したがって、このタイプのパッド製品は、有利には、自由に半径方向外向きに突出する縁部領域を全く含まず、なぜなら、これらの縁部領域は、しわを付ける前に折りかえされているからである。

したがって、特許請求に記載される方法によれば、細長い紙ストリップが提供される。紙ストリップは、長手方向に延びる中央領域と、互いに接合されていない2層または多層の隣接エッジ領域とを有する。

紙ストリップが2層または多層であり、個々の層が中央領域で、例えば結合されまたは材料結合方法で接合されることが考えられる。特に、中央領域において個々の層を接着接合することが好ましいことが判明している。ここで、接着接合部は、長手方向に延びる線に沿って延びていることが好ましい。ここで、接着結合は、部分的、例えば、点ごとにのみ提供されてもよい。しかし、接着結合は、閉じた線に沿って設けることもできる。接合の代わりに、または接合に加えて、個々の層を一緒に打ち抜くことも考えられる。

この場合、紙ストリップは、互いの上にある層によって形成される必要はなく、既に折り畳まれ、その2つの折り畳まれた縁部に沿って互いに接合される2つの紙ストリップなど、他の構成も考えられ、この接合された領域は、本発明による中央領域を形成する。ここでも、接合部は、結合または物質的に接合されてもよい。この場合、折り畳まれた縁部は、開放および折返しプロセスの前に接合されてもよい。しかし、平らに折り畳まれた紙ストリップを最初に開き、その縁部領域を折り返すことも考えられる。次のステップでは、開いて折り返した紙ストリップをその折り曲げられた縁部に沿って互いに接合し、互いに接合した折り曲げられた縁部が中央領域を形成し、それに沿ってしわ付けが行われる。

したがって、請求項1における方法ステップは、いかなる本質的な順序も特定せず、中央領域に沿ったしわ付けの前に、縁部領域が中央領域に向かって折りかえされるか、または互いに接合されていない折り畳まれた紙ストリップの縁部に向かって折りかえされることが、単に重要である。

平らで、特に平らに押し付けられた紙ストリップの初期状態では、隣接するエッジ領域が互いに接していることが好ましい。したがって、中央領域が接合される2層紙ストリップの場合、好ましくは、4つのエッジ領域があり、2つのエッジ領域の各対は、平坦な状態で互いに対して横たわる。しかし、3つ以上の層を設けることもできる。その場合、3つ以上のエッジ領域が、平坦な状態で互いに隣接するように設けられる。特に2つの層を含む紙ストリップは、比較的簡単に提供される。

この場合、個々の層は、紙ストリップが提供されるときにのみ中央領域で互いに接合されることが考えられ、又は、個々の層は、紙ストリップが提供される前に中央領域で互いに接合されることが考えられ、すなわち、別の位置で実行されてもよい先行する操作において接合されることが考えられる。

本発明の次の方法ステップによれば、特に互いに対向して位置する隣接エッジ領域が開かれて、断面が星形である紙ストリップが形成される。この目的のために、紙ストリップは、好ましくは、1つ以上のオープンアップコア上を移動する。2層紙ストリップの場合、半径方向に突出する全部で4つの「点」を有する星形紙ストリップが生じ、これらの「点」は依然として中央領域で接合されている。したがって、3つの層が設けられる場合、特に、6つの「点」を有する「星」が生じ、より多くの層が設けられる場合、対応するより多数の「点」を有する「星」が生じる。

ここで、それぞれ隣接する点は、60°から120°の範囲、好ましくは70°から100°の範囲、より好ましくは85°から95°の範囲の角度を囲む。

オープンアッププロセスと同時に、またはその後に、エッジ領域は、中央領域に向かって折りかえされる。この場合、エッジ領域はそれぞれ、上向き、下向きに折りかえされてもよく、または、一方のエッジ領域が隣接する他方のエッジ領域の周りに巻き付けられるように折りかえされてもよい。

次いで、紙ストリップは、中央領域に沿って、好ましくはエッジ領域と共に、しわを付けられる。しわを付けることは少なくとも中央領域に沿って長手方向に行われ、有利には、中央領域の一部が縁部領域と共に互いに向かって移動または押され、しわが付けられた紙ストリップの長さ、すなわちパッド製品の長さはしわを付ける前の紙ストリップよりも短くなる。この結果、しわがない紙ストリップよりも、しわが付けられた紙ストリップの長手方向における弾性が大きくなる。本発明によれば、折り返されたエッジ領域を同時にしわを付けることは絶対に必要なものではない。エッジ領域が折り返されるが、同時にしわを付けないパッド製品も有利な特性を有する。しかしながら、エッジ領域が折り返されしわが付けられて、折返し領域が同時にしわを付けられることが有利であることが実証されている。この結果、比較的安定でコンパクトにしわが付けられたパッド製品が得られる。

この場合、エッジ領域が、折返しモジュールの中央領域に向かって折りかえされることが有利である。この場合、折返しモジュールは、折返し表面、折返しエッジまたは折返しワイヤなどの折返し手段を備えることができる。折返しモジュールにおいて、オープンアッププロセスは折返しプロセスの前または折返しプロセスと同時に行うことができる。その場合、折返し手段はオープンアップ手段と同一とすることができる。

折り返された紙ストリップがしわを付けられるしわ付けモジュールは、有利には、折り返しモジュールの下流に配置される。しわ付けモジュールおよび／または折返しモジュールは、有利には、この場合、別個のアセンブリとして設計される。これは、異なる紙ストリップに対して、特に異なる紙ストリップ幅に対して、同一のしわ付けモジュールであるが異なる折返しモジュールを使用することができるという点で有利である。例えば、パッド製品の製造業者が、紙ストリップの異なる幅に対して異なる折返しモジュールを有すること、および使用される紙ストリップに応じて、対応する折返しモジュールが使用されることが考えられる。この場合、折り返しモジュールは、折り返された紙ストリップがそれぞれの場合に同じ幅を有するように設計され、それにより、前記折り返された紙ストリップをしわ付けモジュールに供給することができる。したがって、同じしわ付けモジュールを異なるしわ付けモジュールと組み合わせることができ、したがって、異なる出力紙ストリップに使用することができる。

しわ付け自体は、第1の組の駆動ローラおよび第2の組の駆動ローラによって有利に実行され、第2の組の駆動ローラは、第1の組の駆動ローラの角速度よりも低い角速度で回転する。

冒頭に述べた問題を解決するために、駆動ローラの組のうちの少なくとも1つの角速度が、しわ付け密度を設定するために調整可能であることを特徴とする方法も提案される。したがって、異なる速度は、異なる程度のしわ形成、したがって異なる密度のパッド製品を生成することができる。第1の組の駆動ローラが比較的速く回転し、第2の組の駆動ローラが比較的ゆっくり回転する場合、パッド製品は、しわ付け中に一緒に圧搾され、比較的強く圧縮される。この結果、非常に高密度のパッド製品が得られる。より低密度のパッド製品を製造することが意図される場合、特に、駆動ローラの第2のセットの角速度を増加させることができる。このタイプの方法は、縁部領域が中央領域に向かって折り返されない紙ストリップと、縁部領域が折り返され、好ましくは同時にしわが付けられる紙ストリップとの両方に使用することができる。

それぞれの場合においてパッド製品の意図された長さを設定するために、第2の組の駆動ローラが駆動され続けている間に、第1の組の駆動ローラを制動または停止することによって、パッド製品が2つの領域に分離されることが有利である。有利には、2つの領域は、引き離されることによって互いに分離される。これに関連して、紙ストリップが、長手方向に対して横方向に延びる、特に穿孔の形態の、所定の破断点を有することが有利である。もちろん、前記製品が切断によって、特に切断装置によって分離されることも考えられる。

上記課題は、請求項5の特徴による、特に本発明による方法を実行するための、パッド製品を製造するための装置によっても解決される。この装置は、特に、中央領域に向かってエッジ領域を折り返すための折返し機構が提供されること、および、好ましくは、折りかえされたエッジ領域も同時にしわ付けされるように、しわ付け機構が設計されることを特徴とする。したがって、このタイプの装置を使用して、DE 10 2012 222 805 B3に開示されたパッド製品と比較して、より大きな密度を有し、したがって、より重い物体をパディングするのに適したパッド製品を製造することができる。

この場合、折返し機構が設けられた折返しモジュールと、しわ付け機構が設けれらたしわ付けモジュールとが有利であり、異なる幅の紙ストリップが使用される場合、折返しモジュールを別の折返しモジュールと交換することが可能である。これは、異なる紙ストリップに対して、特に異なる紙ストリップ幅に対して、同一のしわ付けモジュールであるが異なる折返しモジュールを使用することができるという点で有利である。

上記課題は、請求項7の特徴による、特に本発明による方法を実行するための、パッド製品を製造するための装置によっても解決される。この場合、第1の組の駆動ローラと相互作用する第2の組の駆動ローラのしわ付け機構は、第2の組の駆動ローラが、第1の組の駆動ローラが回転することができる角速度よりも低い角速度で回転することができるように形成され、制御ユニットは、制御ユニットによってしわ付け密度を調整することができるように、駆動ローラの組のうちの少なくとも1つの角速度を調整するために提供される。

冒頭に述べた問題は、特に本発明による方法によって製造され、および／または特に本発明による装置を使用して製造されるパッド製品によっても解決される。完成した状態で、このタイプのパッド製品は、長手方向に延びる中央領域と、互いに接合されていない2層または多層の隣接エッジ領域とを有する細長い紙ストリップを備え、隣接エッジ領域は、星状に開かれ、中央領域に向かってひ折り返される。この場合、紙ストリップは、中央領域に沿って、好ましくは折り返された縁部領域に沿ってもしわが付けられる。長手方向に延在する中央領域と、互いに接合されていない2層または多層の隣接エッジ領域とを有する平坦で細長い紙ストリップを、このタイプのパッド製品の出発材料として使用することができる。しかし、例えば、各折り畳み縁部を有する内側領域と、2層または多層の縁部領域を有する外側領域とを含む2つ以上の折り畳み紙ストリップを出発材料として使用することも考えられる。本発明によるパッド製品を製造するために、外側領域、またはその多層エッジ領域を最初に開いて、断面が星形である紙ストリップを製造し、次いで折りかえすことができる。オープンアップ及び折返しプロセスの後にのみ、折り曲げられた縁部を有する2つの紙ストリップの内側領域を中央領域で互いに接合することができ、これはその後、次のステップでしわが付けられる。

本発明のさらなる利点および有利な実施形態は、以下の説明において見出すことができ、それに基づいて、本発明の1つの実施形態がより詳細に記載され、説明される。

本発明によるパッド製品を製造するための平らな紙ストリップの斜視図である。 図１による紙ストリップの平面図である。 他の紙ストリップの図１に対応する図である。 パッド製品を製造するための本発明による装置の概略図である。 オープンアップ後の図1の紙ストリップを示す。 ターンオーバープロセス後の図5の紙ストリップを示す。 本発明によるパッド製品の斜視図である。 図７のパッド製品の断面図である。 本発明による別のパッド製品の斜視図である。 本発明によるさらに別のパッド製品の斜視図である。

図１および図２に示す紙ストリップ10は、2つの層12および14を含む。2つの層12、14は、互いに重なり合い、同一の外形を有する。それらは細長い形状を有し、その中心縦軸は参照符号16で示される。紙ストリップ10は、「連続」紙ストリップとすることができ、例えば、ロールから引き出したり、スタックから取り出したりすることができる。

2つの層12、14は、図1及び図2に示す紙ストリップの中心縦軸16に沿って延びる中央領域18において互いに接合される。好ましくは、2つの層12、14は、中央の長手方向軸線16に沿って、材料的な結合方法、特に接着によって、または重ね合わせの方法で、特にパンチングによって、互いに結合される。

2つの層12、14はまた、互いに接合されていない縁部領域20、21および22、23を含む。したがって、層12は、2つのエッジ領域20、21を含む。層14は、2つのエッジ領域22、23を含む。この場合、層12のエッジ領域20は、層14のエッジ領域22に隣接する。同様に、層12のエッジ領域21は、層14のエッジ領域23に隣接している。図1及び図2に示す紙ストリップ10の平らな状態において、縁部領域20及び22並びに縁部領域21及び23は、互いに接触することができる。次に、これらのエッジ領域20、21、22、23は、以下に説明するように開かれる。

特に図2から明らかなように、紙ストリップ10は、長手方向軸線16に対して横方向に延び、層20及び22に設けられた穿孔として設計された所定の破断点24を含む。その結果、紙ストリップ10は、長手方向に引き裂くことによって、所定の破断点24に沿って2つの領域に分離することができる。

図3は、本発明による方法での使用又は本発明によるパッド製品の製造に適した別の紙ストリップ10を示す。この紙ストリップ10は、折り線104に沿ってそれぞれ折り曲げられた2つのウェブ100、102からなる。この場合、折り線104は互いに向かい合っている。2つのウェブ100、102は、中央領域18がここで形成されるように、例えば接着または打ち抜きによって、折り線104の領域で互いに接合される。

図4は、パッド製品126、128、130を製造するための本発明による装置110を概略的に示す。装置110は、この場合、実質的に3つのモジュールを含む。第1に、オープンアップモジュール114が入口112の下流に配置される。オープンアップモジュール114において、平坦な紙ストリップ10は、例えば、DE 10 2012 222 805 B3に開示されているようなオープンアップコア58によって、最初に開かれる。オープンアッププロセスの後、または紙ストリップ10がオープンアップモジュール114を離れた後、前記紙ストリップは星形に開かれて紙ストリップ10’を形成する。このタイプの紙ストリップ10’が図5に断面図で示されている。図5において、隣接するエッジ領域20、22と21、23との間の角度αは、約90°である。もちろん、角度αがかなり小さく、45°から70°またはそれ以下の範囲にあることが考えられる。

開かれた紙ストリップ10’は、折返しモジュール116に供給され、ここで、エッジ領域20、22および21、23は、図5に示される折返し領域118に折りかえされる。したがって、開かれた紙ストリップ10’は、折返しモジュール116内で、図6に断面で示される開かれたて折り返された紙ストリップ10’’に変形される。図6は、折返し領域118が鋭角である折返しプロセスを示すが、実際には、折返しプロセスは、通常、丸みを帯びた縁部にわたって行われ、したがって、領域118は、一点に先細りする必要はなく、代わりに丸みを帯びていてもよい。

次いで、紙ストリップ10’’は、図4に示されるように、しわ付けモジュール120に供給される。しわ付けモジュール120では、紙ストリップ10’’が中央領域18でしわを付けられ、折り返された縁部領域21、23および20、22も同時にしわが付けられる。

この場合、しわ付けモジュール120は、駆動ローラ74、76の第1のセットと、前記駆動ローラ74、76の下流に配置された駆動ローラ82、84のセットとを含む。第1の組の駆動ローラは、この場合、第1の電気モータによって駆動されることが好ましい。この場合、ローラ74は、例えば、前記ローラが電気モータによって駆動されるローラ76によって駆動されるように、低い予荷重でローラ76に押し付けられてもよい。上述したように、紙ストリップ10の中央領域18はローラ74と76との間に配置されている。第1組の駆動ローラ74、76に対応して、第2組の駆動ローラ82、84において、下側ローラ84も同様に電気モータによって駆動することができる。上ローラ82は、予圧により下ローラ84に押し付けられ、ローラ84が回転すると回転する。ここで、ローラ74、76および82、84は幅bを有する。

この場合、第2の駆動セットのローラ82、84の角速度は、第1のセットの駆動ローラ74、76の角速度よりもわずかに低くなるように選択される。その結果、紙ストリップ10’’は、2組のローラ74、76と82、84の間にあるしわゾーンの中央領域18でしわを付けられる。従って、紙ストリップ10’’は、図7及び8に示されるように、装置110の機械出口124をパッド製品126として離れ、パッド製品126は、星形に開かれ、折り返され、中央領域でしわが付けられている。ローラによってしわが付けられ、図7および図8に示される中央領域の幅bは、非常に小さい寸法または線に縮小することができる。

図4において、制御ユニット122は、電気モータ、したがってローラ74、76および82、84を作動させるために設けられる。制御ユニット122を使用して、駆動ローラ74、76の第1のセットの角速度と、駆動ローラ82、84の第2のセットの角速度は、好ましくは、互いに別個に設定することができる。角速度の差が大きいほど、しわの程度が大きくなる。したがって、製造されるべき詰め物製品126のしわ付け密度は、制御ユニット122によって設定することができる。

駆動ローラの型および機能に関する詳細については、DE 10 2012 222 805 B3を参照するが、これは折返し機構または折返しモジュールを含まない。

連続紙ストリップ10を異なる領域に分離するために、第1組の駆動ローラ74、76が制動され、第2組の駆動ローラ82、84が駆動され続け、紙ストリップが図1および図2に示す所定の破断点24に沿って引き裂かれることが有利である。このようにして分離されたパッド製品126は、次に、出口124を通って装置110を出る。

本発明によれば、オープンアップモジュール114および折返しモジュール116は、同じモジュール内に実装することもできる。この場合、オープンアップおよび折返しプロセスは、連続して、または代替的にほぼ同時に行うことができる。

この場合、折返しモジュール116は、交換可能であるように装置110内に配置されることが好ましい。これは、特に異なる幅の紙ストリップ10を処理する場合に、異なる紙ストリップに対して異なる折返しモジュールを使用できるという点で有利である。次いで、折返しプロセスは、折り返された紙ストリップ10’’が常に同じ外形寸法を有し、従って、常に同じしわ付けモジュール120によって処理され得るように実行される。

ローラ74、76および82、84は、装置50内で紙ストリップ10を移動および搬送するために使用することができるが、装置110を通して紙ストリップ10を搬送するために、例えば追加の搬送ローラの形態で、別個の送り機構を設けることも考えられる。

上述したように、このタイプのパッド製品126は、簡単な方法で製造することができ、有利なパディング特性を有する。

図7および8は、装置110、すなわち完成したパッド製品126を用いて製造されたしわの付いた紙ストリップ10’’’を示す。これらの図は、クリンプ幅bを有するしわが付けられた中央領域18と、同時にしわが付けられたエッジ領域21、23および20、22とを明瞭に示しており、これらのエッジ領域は、星形に突き出ておらず、中央領域18に向かってひっくり返されている。

図面は2つの層のみを含む紙ストリップ10を示すが、3つ以上の層を含む紙ストリップを使用することも考えられる。3つ以上の層は、中央領域18において、または好ましくは中央縦軸16の領域において、互いに接合される。2つの互いに対向するオープンアップコア58の代わりに、有利には、それぞれの層のそれぞれ隣接する縁部領域の間の空間に係合する合計4つ以上のオープンアップコアが使用される。次いで、エッジ領域は、関連する数のエッジ領域に従って折りかえされる。

図9および図10は、2つの追加のパッド製品128、130を示す。図9によるパッド製品128において、エッジ領域23は下向きに折りかえされ、エッジ領域22は上向きにエッジ領域23の周囲に巻き付けられた。これにより、エッジ領域21が下向きに折り返され、エッジ領域20がエッジ領域21に上向きに巻き付いた。しわ付けは中央領域18で行った。

図10によるパディング製品130では、エッジ領域21および22を最初に折返し、次いで、エッジ領域20および23をエッジ領域21および22の周りに巻き付けた後、中央領域18でしわ付けを行った。

Claims (10)

1. パディング製品（126、128、130）の製造方法は、以下のステップを有し、
   長手方向に延びる中央領域（18）と、互いに接合されていない2層または多層の隣接するエッジ領域（20、21、22、23）を有する細長い紙ストリップ（10）を提供し
   前記隣接するエッジ領域（20、21、22、23）を開き、前記紙ストリップ（10’）に前記中央領域（18）に沿ってしわを付け
   前記中央領域（18）に沿ったしわ形成の前に、前記エッジ領域（20、21、22、23）は、前記中央領域（18）に向かって折り返される、パディング製品（126、128、130）の製造方法。
2. 前記紙ストリップ（10’’）は、前記中央領域（18）に沿ってしわが付けられ、それにより、前記折り返されたエッジ領域（20、21、22、23）も同時にしわが付けられる、請求項１に記載の製造方法。
3. 開かれた紙ストリップ（10’）が少なくとも、折返しのために折返しモジュール（116）を通して案内される、又は、前記折り返された紙ストリップ（10’’）が、しわ付けのためにしわ付けモジュール（120）を通して案内される、請求項１または２に記載の製造方法。
4. 第1の組の駆動ローラ（74、76）および第2の組の駆動ローラ（82、84）によるしわ付けが、第2の組の駆動ローラ（84、84）が第1の組の駆動ローラ（74、76）の角速度よりも低い角速度で回転するように実施され、前記駆動ローラ（74、76、82、84）の組のうちの少なくとも1つの角速度が、しわ付け密度を設定するために調整可能である、請求項１から３のいずれか一項に記載の製造方法。
5. 平坦な細長い紙ストリップ（10）のための装置（110）の入口（112）を備えるパッド製品（126、128、130）を製造するための装置（110）であって、前記紙ストリップは、長手方向に延在する中央領域（18）と、互いに接合されていない2層または多層の隣接するエッジ領域（20、21、22、23）とを備え、前記装置は、前記2層または多層の隣接するエッジ領域（20、21、22、23）に沿って前記平坦な紙ストリップ（10）を開くための少なくとも1つのオープンアップ機構（58）と、前記中央領域（18）に沿って紙ストリップ（10’）にしわを付けるためのしわ付け機構と、を備え、折返し機構が、前記開いたエッジ領域（20、21、22、22、23）を前記中央領域に向かって折り返すために設けられ、前記折り返されたエッジ領域（20、21、22、22、23）が同時にしわを付けられるように、前記しわ付け機構が設計される、装置（110）。
6. 前記折返し機構が配置された折返しモジュール（116）が設けられ、前記しわ付け機構が配置されたしわ付けモジュール（120）が設けられ、異なる幅の紙ストリップ（10）が使用されるときに、前記折返しモジュール（116）を別の折返しモジュールと交換することが可能である、請求項５に記載の装置（110）。
7. 駆動ローラ（74、76）の第1のセットと相互作用する駆動ローラ（82、84）の第2のセットがしわ付け機構に形成され、駆動ローラ（74、76）の第1のセットが回転できる角速度よりも低い角速度で第2のセットの駆動ローラ（82、84）が回転することができ、制御ユニット（122）が、駆動ローラ（74、76、82、84）のセットの少なくとも1つの角速度を調整するために設けられて、前記制御ユニット（122）によってしわ付け密度を調整することができる、請求項５又は６に記載の装置（110）。
8. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法を実行するための、請求項５〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 長手方向に延びる中央領域（18）と、互いに接合されていない2層または多層の隣接するエッジ領域（20、21、22、23）とを有する細長い紙ストリップ（10）を含む、パッド製品（126、128、130）であって、前記隣接するエッジ領域（20、21、22、23）が開かれ、前記隣接するエッジ領域（20、21、22、23）の自由端が前記中央領域（18）に向かって折り返され、前記紙ストリップ（10）が中央領域（18）に沿ってしわが付けられている、パッド製品（126、128、130）。
10. 前記紙ストリップ（10）は、前記折り返されたエッジ領域（20、21、22、23）に沿ってしわが付けられている、請求項９に記載のパッド製品（126、128、130）。

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