JP6958370B2 - Self-propelled sprayer and spraying method - Google Patents
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Description
本発明は、自己推進式吹付機および吹付方法に関する。 The present invention relates to a self-propelled sprayer and a spraying method.
工場建屋などの大型構造物において壁や天井などを再塗装する場合、事前の下地処理の工程と塗膜生成の工程とが実施される。下地処理では、例えば高圧水を吹き付けることによって、塗装面の汚れや錆などを除去する。塗膜生成では、例えば塗料を吹き付けることによって、塗装面に塗膜を生成する。通常の場合、これらの工程は足場に乗った作業員の手で実施されるが、特に塗装面が高所にある場合には足場の組立および解体の作業量が膨大になり、塗装そのものの作業量を上回ることも多かった。 When repainting walls, ceilings, etc. in a large structure such as a factory building, a pre-base treatment process and a coating film generation process are carried out. In the base treatment, for example, high-pressure water is sprayed to remove stains and rust on the painted surface. In the coating film formation, a coating film is formed on the painted surface by, for example, spraying a paint. Normally, these steps are performed by the workers on the scaffold, but especially when the painted surface is at a high place, the amount of work for assembling and disassembling the scaffold becomes enormous, and the work of painting itself It often exceeded the amount.
この点に関し、特許文献1および特許文献2には、回転翼を有する飛翔機を用いて塗装を行うことができることが記載されている。飛翔機を用いて塗装を行うことによって、作業員が乗るための足場が必要なくなれば、足場の組立および解体にかかる膨大な作業量を削減できる。しかしながら、これらの文献には、例えば上述したような下地処理および塗膜生成のような塗装の具体的な工程については言及がなく、従ってこれらの文献の記載から飛翔機を用いて足場を不要とした塗装工程を実現することは現実的ではない。 In this regard, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe that painting can be performed using a flying machine having rotary wings. Painting with a flying machine eliminates the need for scaffolding for workers to ride, reducing the enormous amount of work required to assemble and disassemble the scaffolding. However, these documents do not mention specific steps of coating such as the above-mentioned base treatment and coating film formation, and therefore, the description of these documents makes it unnecessary to use a scaffolding machine. It is not realistic to realize the painting process.
具体的には、飛翔機で塗装工程を実現しようとした場合、塗装面に流体を吹き付けたときの反力に対処することが必要になる。例えば、下地処理において塗装面の汚れや錆を十分に除去するためには吹き付ける高圧水の圧力を高くする必要があるが、圧力を高くするほど反力も大きくなる。反力は、飛翔機を塗装面から離隔させる方向に作用するため、何らかの方法で飛翔機の位置を維持しなければ、吹き付けた流体が塗装面に届かなくなってしまう。特許文献1および特許文献2では、飛翔機が作業面に衝突しないように車輪を取り付けることは記載されているものの、飛翔機が作業面から離れすぎることによって生じる問題については何ら記載されていない。 Specifically, when trying to realize the painting process with a flying machine, it is necessary to deal with the reaction force when the fluid is sprayed on the painted surface. For example, in order to sufficiently remove dirt and rust on the painted surface in the base treatment, it is necessary to increase the pressure of the high-pressure water to be sprayed, but the higher the pressure, the larger the reaction force. Since the reaction force acts in the direction of separating the flying machine from the painted surface, the sprayed fluid will not reach the painted surface unless the position of the flying machine is maintained in some way. Although Patent Document 1 and Patent Document 2 describe that the wheels are attached so that the flying machine does not collide with the working surface, there is no description about the problem caused by the flying machine being too far from the working surface.
一方、飛翔機が有するプロペラなどの空気推力装置によって塗装面に近接する方向の推力を発生させることも考えられるが、流体を吹き付けるためのノズルを塗装面に向けたまま飛翔機の姿勢を変更して上記のような推力を発生させることは必ずしも容易ではなく、また一般的に空気推力装置は比較的軽量の飛翔機を飛行させるのに十分な程度の推力を発生させるように設計されているため、発生させられる推力自体も反力に対して十分な大きさではない可能性がある。 On the other hand, it is conceivable that an air thrust device such as a propeller of the flying machine generates thrust in a direction close to the painted surface, but the attitude of the flying machine is changed while the nozzle for spraying the fluid is directed toward the painted surface. Therefore, it is not always easy to generate the above-mentioned thrust, and in general, the air thrust device is designed to generate a sufficient amount of thrust to fly a relatively lightweight flying aircraft. , The thrust itself generated may not be large enough for the reaction force.
そこで、本発明は、空気推力装置を用いることによって噴射装置を任意の作業位置に容易に移動させ、かつ流体の吹き付けに伴う反力に安定して対処することが可能な、新規かつ改良された自己推進式吹付機および吹付方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is new and improved so that the injection device can be easily moved to an arbitrary working position by using the air thrust device and the reaction force due to the blowing of the fluid can be stably dealt with. It is an object of the present invention to provide a self-propelled sprayer and a spraying method.
本発明のある観点によれば、空気推力装置を有する自己推進式吹付機は、作業面に流体を吹き付けることが可能な第1の噴射装置と、第1の噴射装置とは逆向きに流体を吹き付けることが可能な第2の噴射装置とを備える。
上記の構成によれば、第2の噴射装置からの流体の吹き付けに伴う反力が第1の噴射装置からの流体の吹き付けに伴う反力とは逆向きに自己推進式吹付機に作用し、これらの反力が互いに打ち消し合うことによって自己推進式吹付機の位置の維持が容易になる。
According to a certain aspect of the present invention, a self-propelled sprayer having an air thrust device sprays a fluid in a direction opposite to that of a first injection device capable of spraying a fluid on a work surface and a first injection device. It is provided with a second injection device capable of spraying.
According to the above configuration, the reaction force due to the injection of the fluid from the second injection device acts on the self-propelled sprayer in the opposite direction to the reaction force due to the injection of the fluid from the first injection device. By canceling these reaction forces against each other, it becomes easy to maintain the position of the self-propelled sprayer.
上記の自己推進式吹付機において、第2の噴射装置は、第1の噴射装置と同等の流量で流体を吹き付けることが可能であってもよい。
それぞれの噴射装置が同等の流量で流体を吹き付ければ、発生する反力がほぼ同じ大きさになり、空気推力装置を用いて反力に対抗する推力を発生させなくても自己推進式吹付機の位置を維持することが可能になりうる。
In the self-propelled sprayer described above, the second injection device may be capable of spraying the fluid at a flow rate equivalent to that of the first injection device.
If each injection device sprays fluid at the same flow rate, the generated reaction force will be about the same magnitude, and the self-propelled sprayer will generate a thrust that opposes the reaction force using an air thrust device. It may be possible to maintain the position of.
上記の自己推進式吹付機は、第1の噴射装置および第2の噴射装置に流体を供給する流体供給手段に接続される供給管と、第1の噴射装置に供給される流体に研磨剤を混合する研磨剤混合手段とをさらに備えてもよい。
例えば流体供給手段を地上に固定設置して供給管を介してそれぞれの噴射装置に接続することによって、自己推進式吹付機を軽量化することができる。また、研磨剤混合手段を自己推進式吹付機に搭載することによって、流体供給手段および供給管をそれぞれの噴射装置の間で共用でき、自己推進式吹付機の周辺装置を含む構成が簡略化される。
In the self-propelled sprayer, the abrasive is applied to the supply pipe connected to the fluid supply means for supplying the fluid to the first injection device and the second injection device, and the fluid supplied to the first injection device. An abrasive mixing means for mixing may be further provided.
For example, the weight of the self-propelled sprayer can be reduced by fixing the fluid supply means on the ground and connecting it to each injection device via a supply pipe. Further, by mounting the abrasive mixing means on the self-propelled sprayer, the fluid supply means and the supply pipe can be shared between the respective injection devices, and the configuration including the peripheral devices of the self-propelled sprayer is simplified. NS.
上記の自己推進式吹付機を用いた吹付方法は、自己推進式吹付機を空気推力装置が発生させる推力によって作業面の近傍まで移動させる工程と、第1の噴射装置および第2の噴射装置に流体を供給する工程と、自己推進式吹付機を空気推力装置が発生させる推力によって作業面に沿って移動させる工程とを含む。
自己推進式吹付機が空気推力装置の発生させる推力で飛行して作業面の近傍まで移動できることによって、作業面が高所にある場合であっても足場が不要になる。自己推進式吹付機が作業面に沿って飛行して移動できることによって、作業面上の障害物や凹凸についても対応することが容易になる。
The spraying method using the self-propelled sprayer described above includes a step of moving the self-propelled sprayer to the vicinity of the work surface by the thrust generated by the air thrust device, and the first injection device and the second injection device. It includes a step of supplying the fluid and a step of moving the self-propelled sprayer along the work surface by the thrust generated by the air thrust device.
Since the self-propelled sprayer can fly by the thrust generated by the air thrust device and move to the vicinity of the work surface, no scaffolding is required even when the work surface is at a high place. Since the self-propelled sprayer can fly and move along the work surface, it becomes easy to deal with obstacles and irregularities on the work surface.
以上で説明したように、本発明によれば、空気推力装置を用いることによって噴射装置を任意の作業位置に容易に移動させ、かつ流体の吹き付けに伴う反力に安定して対処することができる。 As described above, according to the present invention, by using the air thrust device, the injection device can be easily moved to an arbitrary working position, and the reaction force due to the blowing of the fluid can be stably dealt with. ..
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.
図1は、本発明の一実施形態に係る自己推進式吹付機を示す斜視図である。図1に示されるように、自己推進式吹付機1は、プロペラ2A〜2D(空気推力装置)と、作業面Wに向けられた正面側ノズル3(第1の噴射装置)と、正面側ノズル3とは逆向きの背面側ノズル4(第2の噴射装置)とを含む。図示された例において、自己推進式吹付機1は、さらに、制御装置5や後述する研磨剤混合手段などが収容されるコンテナ6と、自己推進式吹付機1の各部を互いに連結するフレーム7と、後述する流体供給手段に接続される供給管8とを含む。以下、各部についてさらに説明する。
FIG. 1 is a perspective view showing a self-propelled sprayer according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the self-propelled sprayer 1 includes
プロペラ2A〜2Dは、制御装置5の制御に従って駆動されるマルチローターを構成し、自己推進式吹付機1を上昇、加工、前進、後進、および旋回させるための推力を発生させる。制御装置5は、ジャイロセンサや加速度センサなどのセンサと、センサに接続されたコンピュータとを含み、センサの検出結果およびオペレータからの指示に基づいて決定される自己推進式吹付機1の姿勢や移動方向、移動速度が実現されるように、プロペラ2A〜2Dの駆動を制御する。なお、オペレータからの指示は、例えば供給管8に併設された通信線を介した有線通信によって、または制御装置5に接続されたアンテナを用いた無線通信によって受信される。
The
正面側ノズル3は、作業面Wに流体F1を吹き付けることが可能である。流体F1は、例えば供給管8を介して供給される水であり、必要に応じて研磨剤混合手段によって珪砂などの研磨剤が混合される。本実施形態において、流体F1は、塗装の下地処理の工程において作業面Wの汚れや錆などを除去するために吹き付けられる。従って、流体F1は作業面Wの汚れや錆などを十分に除去できる程度に高い圧力で吹き付けられる。この圧力は、例えば供給管8に接続される流体供給手段を構成するポンプの回転数によって制御される。研磨剤を混合することによって、流体F1が作業面Wの汚れや錆などを除去する効果を高めることができる。
The
背面側ノズル4は、正面側ノズル3とは逆向きに流体F2を吹き付けることが可能である。流体F2は、例えば正面側ノズル3が吹き付ける流体F1と同様に供給管8を介して供給される水であるが、流体F2は作業面Wに吹き付けられないため、研磨剤が混合されなくてもよい。なお、図示された例では、正面側ノズル3および背面側ノズル4が、いずれも自己推進式吹付機1の飛行時の姿勢においてプロペラ2A〜2Dよりも高い位置に取り付けられている。これによって、自己推進式吹付機1の飛行時にプロペラ2A〜2Dが発生させる気流が、正面側ノズル3および背面側ノズル4からそれぞれ吹き付けられる流体F1,F2に干渉することが抑制される。
The back side nozzle 4 can spray the fluid F 2 in the direction opposite to that of the
上記のように、正面側ノズル3が吹き付ける流体F1は、作業面Wの汚れや錆などを十分に除去できる程度に高い圧力で吹き付けられるため、自己推進式吹付機1には流体F1の吹き付けに伴う大きな反力R1が作用する。背面側ノズル4が正面側ノズル3とは逆向きに流体F2を吹き付ければ、流体F2の吹き付けに伴う反力R2が上記の反力R1とは逆向きに自己推進式吹付機1に作用し、反力R1と反力R2とが互いに打ち消し合う。具体的には、例えば、背面側ノズル4が流体F1の流量Q1と同等の流量Q2で流体F2を吹き付けるようにすれば、反力R1と反力R2とはほぼ同じ大きさになり、プロペラ2A〜2Dが反力R1に対抗する推力を発生させなくても自己推進式吹付機1の位置を維持することが可能になりうる。あるいは、例えば流量Q2が流量Q1よりも小さい場合でも、反力R1が減殺されることによって、プロペラ2A〜2Dが発生させる比較的小さい推力で反力R1に対向して自己推進式吹付機1の位置を維持することが可能になりうる。
As described above, the fluid F 1 which is a front-
上記のような自己推進式吹付機1を用いた吹付方法は、例えば塗装の下地処理の工程において実施され、プロペラ2A〜2Dが発生させる推力によって自己推進式吹付機1を作業面Wの近傍、具体的には作業面Wから所定の距離だけ離隔した位置まで移動させる工程と、その位置で正面側ノズル3および背面側ノズル4に流体F1,F2を供給する工程と、正面側ノズル3から吹き付けられる流体F1によって作業面Wの汚れや錆などを除去しながら、プロペラ2A〜2Dが発生させる推力によって自己推進式吹付機1を作業面Wに沿って移動させて作業面Wの別の領域でも同様に汚れや錆などを除去する工程とを含む。
The spraying method using the self-propelled sprayer 1 as described above is carried out, for example, in the step of surface treatment of the coating, and the self-propelled sprayer 1 is moved to the vicinity of the work surface W by the thrust generated by the
図2は、図1に示した自己推進式吹付機の周辺装置を含む構成を模式的に示した図である。図2に示された例では、自己推進式吹付機1の周辺装置は、流体供給手段を構成する水タンク11およびポンプ12と、コントローラ13とを含む。また、図2には、自己推進式吹付機1に搭載される研磨剤混合手段を構成する珪砂タンク9も示されている。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration including a peripheral device of the self-propelled sprayer shown in FIG. In the example shown in FIG. 2, the peripheral device of the self-propelled sprayer 1 includes a
図示された例において、正面側ノズル3が吹き付ける流体F1および背面側ノズル4が吹き付ける流体F2は、いずれも水であり、共通の流体供給手段によって供給される。具体的には、水タンク11から供給される水が、ポンプ12によって所定の圧力まで加圧された上で、供給管8を介して自己推進式吹付機1に供給される。正面側ノズル3および背面側ノズル4はいずれも供給管8に接続されており、正面側ノズル3にはさらに珪砂タンク9が接続される。珪砂タンク9は、例えば正面側ノズル3に供給される流体F1の流速に応じて自動的に珪砂を送出する送出機構を備え、流体F1に研磨剤である珪砂を混合する。コントローラ13は、ポンプ12に接続される。ポンプ12は、コントローラ13の制御に従って駆動および停止される。コントローラ13は、ポンプ12の回転数を調節することが可能であってもよい。また、コントローラ13は、自己推進式吹付機1にオペレータからの指示を与えるためのコントローラと統合されていてもよい。
In the illustrated example, the fluid F1 sprayed by the
上記の例では、水タンク11およびポンプ12を含む流体供給手段を地上に固定設置して供給管8を介して自己推進式吹付機1の正面側ノズル3および背面側ノズル4に接続することによって、自己推進式吹付機1を軽量化することができる。また、流体供給手段および供給管8を正面側ノズル3および背面側ノズル4の間で共用できることによって、自己推進式吹付機1の周辺装置を含む構成が簡略化される。加えて、上記の例では、正面側ノズル3が吹き付ける流体F1と背面側ノズル4が吹き付ける流体F2とが同じポンプ12によって加圧されるため、流体F1の流量Q1と流体F2の流量Q2とを同等にすることが容易である。具体的には、例えば、供給管8との接続部から正面側ノズル3および背面側ノズル4のそれぞれの先端までの距離を同じにし、かつこれらの区間における流路の管径を同じにすれば、流体F1および流体F2のそれぞれに発生する水頭損失が等しくなり、結果として流量Q2が流量Q1と同等になる。
In the above example, the fluid supply means including the
なお、別の例では、正面側ノズル3が吹き付ける流体F1と背面側ノズル4が吹き付ける流体F2とを互いに独立した流体供給手段によって供給してもよい。この場合、供給管8は、それぞれの流体供給手段を正面側ノズル3または背面側ノズル4に接続するための2つの流路を含む。また、この場合、正面側ノズル3に流体F1を供給する側の流体供給手段に研磨剤混合手段が組み込まれ、自己推進式吹付機1が珪砂タンク9のような研磨剤混合手段を搭載しなくてもよい。あるいは、流体F1に研磨剤を混合せずに作業面Wの汚れや錆などを除去することが可能である場合には、研磨剤混合手段自体が不要になる。
In another example, the fluid F 1 sprayed by the front nozzle 3 and the fluid F 2 sprayed by the back nozzle 4 may be supplied by fluid supply means independent of each other. In this case, the
続いて、本発明の実施例について説明する。上述のように、本発明の一実施形態は、自己推進式吹付機1の正面側ノズル3から流体F1を吹き付けることによって作業面Wの作業面Wの汚れや錆などを除去しつつ、背面側ノズル4から流体F2を吹き付けることによって反力を打ち消して自己推進式吹付機1の位置を維持することを可能にするものである。以下で説明する実施例では、表1に示すような洗浄機、ホースおよびノズルをそれぞれ流体供給手段、供給管8、ならびに正面側ノズル3および背面側ノズル4として組み込んだ自己推進式吹付機1を用いて作業面Wの下地処理を実施した。
Subsequently, examples of the present invention will be described. As described above, an embodiment of the present invention, while removing dirt and rust of work surface W of the working surface W from the front-
上記のような自己推進式吹付機1を、プロペラ2A〜2Dが発生させる推力によって鋼板で形成された壁面である作業面Wから1000mmの位置まで移動させた上で、正面側ノズル3および背面側ノズル4に洗浄機の最大圧力で水を供給し、正面側ノズル3から吹き付けられる水には珪砂タンク9から珪砂を混合した。その結果、正面側ノズル3および背面側ノズル4のそれぞれの吹き付けに伴う反力が互いに打ち消し合ったことによって、プロペラ2A〜2Dが作業面Wに向かう向きの推力を発生させなくても、自己推進式吹付機1から作業面Wまでの距離を1000mmに維持することができた。また、珪砂を混合した水の吹き付けによって、作業面Wには動力工具および手工具を併用して旧塗膜および錆を除去し、鋼材の表面を露出させる処理に相当する下地処理を施すことができた。
The self-propelled sprayer 1 as described above is moved to a position 1000 mm from the work surface W, which is a wall surface formed of steel plate by the thrust generated by the
なお、上記の実施例では鋼板で形成された作業面Wの下地処理に自己推進式吹付機1を用いたが、自己推進式吹付機1はコンクリート面など各種の材質の作業面Wにおいて利用することが可能である。作業面Wは必ずしも壁面でなくてよく、天井面や屋根面などであってもよい。正面側ノズル3および背面側ノズル4が鉛直方向に向けられる場合も、自己推進式吹付機1の自重についてはプロペラ2A〜2Dが発生させる推力で支持することにすれば、上記の例と同様に反力R2と反力R1とが互いに打ち消し合うことによって自己推進式吹付機1の位置を維持することができる。
In the above embodiment, the self-propelled sprayer 1 was used for the base treatment of the work surface W formed of the steel plate, but the self-propelled sprayer 1 is used on the work surface W of various materials such as a concrete surface. It is possible. The work surface W does not necessarily have to be a wall surface, and may be a ceiling surface, a roof surface, or the like. Even when the
また、上記の実施例では自己推進式吹付機1を作業面Wに高圧水を吹き付ける下地処理の工程に利用したが、高圧水に代えて塗料を吹き付けるようにして、塗膜生成の工程に自己推進式吹付機1を利用することも可能である。さらに、自己推進式吹付機1は、塗装工程に限らず、作業面Wに流体を吹き付ける各種の工程において利用することができる。 Further, in the above embodiment, the self-propelled sprayer 1 was used in the base treatment step of spraying high-pressure water on the work surface W, but by spraying paint instead of high-pressure water, the self-propelled sprayer 1 was used in the process of forming the coating film. It is also possible to use the propulsion sprayer 1. Further, the self-propelled sprayer 1 can be used not only in the painting process but also in various processes of spraying a fluid on the work surface W.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、各種の変形例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.
1…自己推進式吹付機、2A〜2D…プロペラ、3…正面側ノズル、4…背面側ノズル、5…制御装置、6…コンテナ、7…フレーム、8…供給管、9…珪砂タンク、11…水タンク、12…ポンプ、13…コントローラ。 1 ... Self-propelled sprayer, 2A-2D ... Propeller, 3 ... Front side nozzle, 4 ... Rear side nozzle, 5 ... Control device, 6 ... Container, 7 ... Frame, 8 ... Supply pipe, 9 ... Silica sand tank, 11 ... water tank, 12 ... pump, 13 ... controller.
Claims (3)
作業面に流体を吹き付けることが可能な第1の噴射装置と、
前記第1の噴射装置とは逆向きに前記流体を吹き付けることが可能な第2の噴射装置と、
前記第1の噴射装置および前記第2の噴射装置に前記流体を供給する流体供給手段に接続される供給管と
を備え、
前記供給管との接続部から前記第1の噴射装置および前記第2の噴射装置のそれぞれの先端までの区間の長さを同じにし、かつ前記区間における流路の管径を同じにすることによって、前記第2の噴射装置が前記第1の噴射装置と同等の流量で前記流体を吹き付ける自己推進式吹付機。 It is a self-propelled sprayer equipped with an air thrust device, which is used in the pre-base treatment process when repainting walls and ceilings in large structures.
A first injection device capable of spraying fluid on the work surface,
A second injection device capable of spraying the fluid in the direction opposite to that of the first injection device ,
The first injection device and the second injection device are provided with a supply pipe connected to a fluid supply means for supplying the fluid .
By making the length of the section from the connection portion with the supply pipe to the tip of each of the first injection device and the second injection device the same, and making the pipe diameter of the flow path in the section the same. a self-propelled sprayer which the second injection device Ru spraying the fluid in the first injector equivalent flow rate.
前記自己推進式吹付機を前記空気推力装置が発生させる推力によって前記作業面の近傍まで移動させる工程と、
前記第1の噴射装置および前記第2の噴射装置に前記流体を供給する工程と、
前記自己推進式吹付機を前記空気推力装置が発生させる推力によって前記作業面に沿って移動させる工程と
を含む吹付方法。 The spraying method using the self-propelled sprayer according to claim 1 or 2.
A step of moving the self-propelled sprayer to the vicinity of the work surface by a thrust generated by the air thrust device, and
A step of supplying the fluid to the first injection device and the second injection device, and
A spraying method including a step of moving the self-propelled sprayer along the work surface by a thrust generated by the air thrust device.
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