JPH05200838A - 熱可塑性樹脂成型装置 - Google Patents

熱可塑性樹脂成型装置

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JPH05200838A
JPH05200838A JP4253589A JP25358992A JPH05200838A JP H05200838 A JPH05200838 A JP H05200838A JP 4253589 A JP4253589 A JP 4253589A JP 25358992 A JP25358992 A JP 25358992A JP H05200838 A JPH05200838 A JP H05200838A
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piston
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supply
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JP4253589A
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English (en)
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Peter Kluesener
ペーター・クリューゼナー
Erich Kiefer
エーリッヒ・キーファー
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Krupp Kautex Machinenbau GmbH
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Kautex Maschinenbau GmbH
Krupp Kautex Machinenbau GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンの全移動範囲で押出ヘッド内の樹脂
材料通路中に材料の滞留が生じることがなく、樹脂材料
が供給された順序で押出されるようにする。 【構成】 押出機からの可塑化された樹脂材料を貯留室
に貯留してからピストンによってパリソンとして押出す
ことのできる押出ヘッドを備えた熱可塑性樹脂成型装
置。可塑化樹脂材料の貯留室への供給はピストンの上昇
移動と共に行われ、ピストンの外周面には樹脂材料の受
入通路を形成する溝状の凹部が設けられている。貯留室
とピストンを収容するハウジングには押出機に接続され
た入口開口部が形成されており、ハウジング内面にはこ
の入口開口部と連通する溝状の凹部によって樹脂材料の
供給通路が形成されている。供給通路と受入通路は、ピ
ストンのストローク運動の全範囲において両通路の少な
くとも一部が互いにオーバーラップするように配置され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、押出しブロー成型によ
って熱可塑性樹脂から中空体を成型するための熱可塑性
樹脂成型装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の装置の一例はドイツ特許
第1629404号明細書に示されている。この公知の
装置は押出機と押出ヘッドとを有する可塑化ユニットを
備えており、押出ヘッドは出口開口部と前記押出機内で
可塑化された樹脂材料を貯留するための少なくとも一つ
の貯留室とを有するハウジングを備えている。ハウジン
グ内には貯留室内の樹脂材料を出口開口から外部に押出
してパリソンとするためのピストンが移動可能に配置さ
れている。このピストンは単一の外周ピストン面を有す
るリング状断面のものであり、ピストンの外周面には、
ピストンのストローク運動に対して平行に延びる溝状の
凹部がほぼピストンの行程に相当する長さで形成されて
いる。ハウジングには入口開口部が設けられ、その入口
開口部を通して押出機で可塑化された樹脂材料がハウジ
ング内に流入する。
【0003】この装置においては、ピストンに設けられ
た溝状の凹部からなる樹脂材料導入用の受入通路がハウ
ジングの入口開口部と対面するように配置されており、
それによって入口開口部を通してハウジング内に流入す
る樹脂が先ずこの受入通路内に達し、受入通路からそれ
に連通している導入通路を通って貯留室へ流れるように
なっている。
【0004】この公知の装置の欠点は、ピストンが或る
一個所、つまりピストンが押出ヘッドの出口開口部寄り
の終端位置にあるときしか押出機からの可塑化樹脂材料
が受入通路の全長にわたって流れないような受入通路の
配置となっている点にある。ピストンがその他のどの位
置にあっても、受入通路のうちの或る部分、すなわち導
入通路から遠いほうの部分は入口開口部から外れた位置
となって外側をハウジングによって仕切られ、その結
果、これらの位置においては、ピストンのストローク移
動に従って長さが変化するこのようなポケット部分には
入口開口部を通してハウジング内に流入する材料が流れ
ないことになる。
【0005】このことは、ピストンが成型動作の理由で
必然的に一回のストローク運動しか行わず、そのストロ
ークにおいてはピストンの何れの終端位置でも入口開口
部を通して流入する樹脂材料が受入通路の全長にわたっ
ては流れない場合に特に欠点となる。しかしながら他の
動作条件においても、装置の各作業サイクルにおいて受
入通路内の一部に所定の時間に亙って材料が滞留するこ
とは避けられず、そのような場合には、ピストンによる
充填行程の開始時に受入通路内の前記ポケット部分に最
初に達した材料が、次の排出行程の際に入口開口部を通
して後から流入してくる新しい材料によって、前行程の
古い材料として導入通路へ向って押し出されてしまう。
【0006】したがって上述の構成によれば、滞留した
材料のヘッド内における滞留時間が短くて、それによっ
て材料が質的に劣化しない場合でさえもヘッドから出て
行く材料は入口開口部を通してヘッドへ流入した時間的
順序とはならない。このことは、特にデリケートな樹脂
材料の場合に製造結果に著しい質的損失をもたらすこと
になる。
【0007】同様なことは、熱可塑性樹脂が同様な方法
で押出ヘッド内へ導入される形式のドイツ特許第216
1356号明細書に記載された装置の場合にも当てはま
る。前述の従来装置との違いは、この装置においてはピ
ストンが断面リング状に形成されており、それによって
ピストンに外側と内側のピストン面が設けられているこ
とだけである。
【0008】ドイツ公開特許第4020819号公報に
示された装置では、前述の欠点を除去するために受入通
路の両端部の領域にそれぞれ導入通路を連通させてお
り、それによって入口開口部を通して流入する熱可塑性
樹脂の流れの一部が各導入通路を通して貯留室方向へ流
れるようにしている。この構成によれば、材料が外部か
ら入口開口部を通して供給される限り、受入通路内に存
在する全ての材料が貯留室への材料の流れに参加するこ
とから、受入通路の内部には樹脂材料の滞留が存在しな
いという利点が得られる。
【0009】しかしながら、受入通路に二つずつの導入
通路を設けることはピストン内部の構造的な選択の自由
を狭めてしまうという欠点となり、これは、いずれにし
てもピストンに二つあるいはそれ以上の受入通路を設け
る場合に、例えばドイツ特許第2161356号明細書
に記載された装置と比べて必要となる倍の数の導入通路
を収容するためには必ずしもピストン容積内部に充分な
スペースを用意できるわけではないからである。
【0010】さらに、受入通路内で樹脂材料が互いに逆
向きに流れる二つの領域が同じ流路条件になるのは入口
開口部に関して受入通路が中央位置にきたときのみであ
るというだけでは、受入通路の両端部の領域のそれぞれ
に導入通路を設けることは、樹脂材料の流路条件がピス
トンの行程に従って変化するという結果をもたらすこと
になる。入口開口部に関する受入通路の他のすべての位
置においては、樹脂材料の流れが通過するこれら各領域
は異なる長さとなり、それらの流路条件もピストンのス
トローク運動につれて連続的に大きく変化してしまう。
【0011】以上に述べた公知の二つの装置の欠点を除
去するために、ドイツ特許第2625786明細書に記
載の更に別の熱可塑性樹脂成型装置では、熱可塑性樹脂
の供給をやはりリング状のピストンへ向けて入れ子式パ
イプにより軸方向に行ない、この入れ子式パイプの長さ
をピストンのストローク運動に適合する長さとしてい
る。しかしながら、この装置では、ピストンと入れ子式
パイプとが相対移動することから、入れ子式パイプもピ
ストンと同様の作用を生じてしまい、それが実際には押
出ヘッド内での圧力及び流量特性に関して不利に作用す
るという欠点がある。更にまた、このような方式で押出
ヘッド内の材料供給を行なうと、押出ヘッドが比較的長
くなってしまうことも問題である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、以上
の公知装置の欠点を持たない冒頭で述べたタイプの熱可
塑性樹脂成型装置を提供することであり、具体的には、
少なくとも一つの受入通路を付属の導入通路と共にピス
トンに設けることによってわずかなスペースしか必要と
せず、またそれにも拘らずどんな時も樹脂材料が受入通
路の全長にわたって貫流するようにして受入通路内の一
部の領域に材料が滞留しないことを保証でき、更に作業
サイクル毎に押出ヘッドに供給される個々のチャージ分
の樹脂材料が確実に受入通路に流入した順序で受入通路
から出てヘッド内に送られ、ピストンのストロークによ
って通路容積が実質的に変化しないようにした押出ブロ
ー成型用のヘッドユニットを提供しようとするものであ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明において、押出し
ブロー成型によって熱可塑性樹脂から中空体を成型する
ための熱可塑性樹脂成型装置は、押出機から可塑化され
た樹脂材料を受取る少くとも一つの入口開口部と前記樹
脂材料をパリソンとして取り出すための出口開口部とを
有するハウジングを含む押出ヘッドを備えている。この
押出ヘッドは、前記入口開口部から取り込んだ前記樹脂
材料を貯留するための少くとも一つの貯留室と、前記ハ
ウジング内で案内されて二つの終端位置間を移動するこ
とにより前記樹脂材料を前記貯留室から前記出口開口部
に排出して前記パリソンを形成するためのピストンとを
備えている。このピストンの外周面には少くとも一つの
溝状の凹部が形成され、この凹部は少くとも一つの受入
通路を形成すると共に前記ピストンが前記終端位置間を
移動する際にピストン外周面が行なう運動方向に沿って
延在されており、前記受入通路は少くともピストンの行
程に相当する長さを有すると共に端部においてピストン
に設けられた導入通路と連通されており、この導入通路
を通して前記入口開口部から流入される可塑化材料を前
記貯留室へ流入させるようにしてある。
【0014】特に本発明の特徴に従って、前記ハウジン
グの内面にはピストンが終端位置間で移動する際のピス
トン外周面の運動方向に沿って延在する溝状の凹部が供
給通路として設けられており、この供給通路の長さは少
くともピストンの行程に相当する。前記供給通路の一端
部には前記入口開口部が連通され、この一端部は前記受
入通路の前記導入通路に連通された前記端部とは反対側
であって、さらに前記受入通路と前記供給通路とは前記
ピストンの全行程範囲において両通路の少なくとも一部
分が互いにオーバーラップするように配置されている。
【0015】
【作用】本発明の熱可塑性樹脂成型装置において、押出
ヘッドの入口開口部から貯留室へ至る樹脂通路システム
はピストンのストローク運動に応じて通路長が連続的に
変化する通路システムであって、これは前記供給通路と
受入通路とのオーバーラップ長さがピストンの移動に応
じて連続的に変化することによるものである。両通路の
互いに離れた側にある端部にはそれぞれ入口開口部と導
入通路が設けられており、その互いの距離は通路システ
ムの通路長の変化に従って同様に連続的に変化する。ハ
ウジング内において入口開口部に供給通路を形成する溝
状の凹部が連通し、かつこれがピストン側の受入通路と
対面配置されていることによって、両通路の長さを適切
に選べば、入口開口部がピストンのその時の位置とは関
係なく常に供給通路を介して受入通路と接続されること
が保証される。
【0016】適切な条件、すなわち両通路の長さが同一
であるという前提が存在する場合には、ピストンの一方
の終端位置において供給通路と受入通路がその全長にわ
たって互いに対面して相補的に機能し、ハウジングとピ
ストンによって画成される全体通路を提供するような構
成を得ることが可能である。ピストンが他のいずれかの
位置にある場合は、供給通路と受入通路は押出ヘッドの
長手軸方向へ互いに偏位した位置関係で並ぶが、その場
合に両通路の長さは、ピストンの他方の終端位置におい
て少なくともその端部領域が重なり合い、それによって
両通路間の連続的な接続と、それに伴って材料の連続的
な流れが維持されるように選択されなければならない。
供給通路と受入通路によって形成される全通路容積は、
両通路が互いに占める相対位置とは関係なく、常に一定
に維持される。
【0017】必ずしも必要ではないが、好ましくは供給
通路と受入通路は同一の長さを有する。すなわち、ハウ
ジング内の入口開口部とピストンに設けられている導入
通路との間の所定の距離を橋渡しするために一方の通路
を他方の通路より長くすることもできる。必要なこと
は、両方の通路が重なって最も短い通路長となるピスト
ンの一方の終端位置において、両通路の一方に他方の通
路のそれぞれ対応する端部を越えて延びる部分が形成さ
れず、この部分の端部に材料が流れ込まないようにする
ことだけであり、さもなければデッドゾーンが形成さ
れ、そこに少なくとも一時的に材料が滞留してしまうか
らである。
【0018】さらに、好ましくは、一般に通路は入口開
口部と導入通路とが互いに最大の距離で離れるピストン
終端位置においても互いにオーバーラップし、樹脂材料
が供給通路から受入通路へ流入するオーバーラップ開口
部の通路断面が供給通路ないし受入通路の最小断面より
小さくならないように配置する。供給通路から受入通路
へ流入する樹脂材料のための開口部の大きさとそれらの
境界壁面は、樹脂材料の流れが鋭い方向転換をせず、流
路条件が供給通路及び受入通路内と余り変わらないよう
に設計されるべきである。
【0019】本発明においては、ハウジング内において
入口開口部からピストン移動方向に沿って延在する供給
通路を貯留室から離れる方向へ向けて延在させること
も、逆に貯留室に近付く方向へ向けて延在させることも
できる。この前者の構成によれば、例えばこの供給通路
を通して供給される樹脂材料を貯留室から遠い方のピス
トン端部寄りの周面領域へ導いて受入通路に流入させ、
それによってピストンの残りの周面領域を別の供給通路
からハウジング内へ供給される樹脂材料のための受入通
路の配置に利用することができるという利点が得られ
る。このような構成は、特にパリソンを形成する押出ヘ
ッド、すなわちリング状のピストンがリング状の貯留室
内で案内されているような構成の押出ヘッドとの関連に
おいて効果的である。但し、例えば貯留室を有する可塑
化ユニットを使用し、計量工程で少量の熱可塑性樹脂材
料が成型システムの所定箇所あるいはパリソンまたは熱
可塑性樹脂材料の他の物品の所定領域へ供給できるよう
にする場合には、ピストンを中実の円柱状に形成するこ
ともできる。
【0020】本発明の別の特徴によれば、押出機と接続
された可塑化ユニットは、周方向に互いに距離をおいて
配置された二つあるいはそれ以上の供給通路を有する押
出ヘッドを備え、この押出ヘッド内のピストンには、前
記供給通路に対向して配置された複数の受入通路が設け
られている。この場合、各受入通路の下流側に導入通路
が接続される。このような装置によれば、異なる樹脂を
用いて多層の肉厚を有するパリソンを形成することがで
きる。
【0021】二つ以上の供給通路とそれに対応する受入
通路が設けられている場合、供給通路を入口開口部から
それぞれ異なる方向へ延びるように配置することがで
き、例えば一方の入口開口部の供給通路は押出ヘッドの
出口開口部側の端部方向へ延在させ、他方の入口開口部
の供給通路は反対の方向へ延びるようにすることができ
る。こうすることによって、供給通路全体とそれに対応
する受入通路を、二つの断面によって画成されるピスト
ンの同一部分に配置しなければならなくなることが効果
的に避けられる。これはまた、他との関連において既に
説明したように、各受入通路のピストン内あるいはピス
トン周面に配置されている通路システムを空間的に互い
に分離させるのにも利用することができる。これを実施
する他の方法は、熱可塑性樹脂のための入口開口部を押
出ヘッドの長手軸方向において押出ヘッドの異なる横断
面上に配置することであって、それにより入口開口部は
ヘッドの長手軸方向において互いに偏位して配置され
る。受入通路を押出ヘッドの長手軸に対して平行に異な
る長さに形成するという、これもすでに述べた方法を用
いて、ピストン内の空間を充分な数の通路システムの収
容に利用することができる。
【0022】
【実施例】本発明の実施例を図面と共に説明すれば、図
1〜3において、ブロー成型用の金型内で膨張成型され
る素管材としてのパリソンを形成するための可塑化ユニ
ットは押出ヘッド10と押出機12とを備えており、押
出機内で樹脂が可塑化される。押出ヘッドのハウジング
14の内部にはリングピストン16が軸方向に往復移動
可能に配置されている。このリングピストンには複数の
ピストンロッド18が設けられており、ピストンロッド
のうち一つだけが図示されている。ピストンロッドは、
リングピストン16を駆動するための図示しない油圧ピ
ストンシリンダユニットに接続されている。この駆動ユ
ニットについては、その種の装置と動作を開示している
ドイツ特許第2544609号明細書と米国特許第43
38071号明細書を参照することができる。
【0023】さらにハウジング14の内部には、ハウジ
ングに対して同軸に中空マンドレル20が設けられてお
り、この中空マンドレルはハウジング14との間に環状
空間を形成し、その内部でリングピストン16が上下に
移動される。中空マンドレル20の先端部、すなわち押
出ヘッド10の出口開口部22側の端部は徐々に拡径し
て膨出部24に形成されており、膨出部の先端内部には
コア26が軸方向に往復移動可能に配置されており、こ
のコアによって環状の出口開口部22の内側周面が画定
されている。コア26は中空マンドレル20の内部に配
置されたロッド28によって支持されており、このロッ
ドは図示しないピストンシリンダ装置が設けられてい
る。これについてもドイツ特許第2544609号明細
書と米国特許第4338071号明細書を参照すること
ができ、そこには係る部分の機能、特に形成すべきパリ
ソンの肉厚を制御するためのコア26の制御について記
載されている。
【0024】ハウジング14と中空マンドレル20によ
って案内されるリングピストン16は、図1と図3に示
す二つの終端位置間で往復移動可能であり、その場合、
図3に示す位置から図1に示す位置へ移動するにつれて
貯留室20に押出機12から供給される可塑化樹脂材料
が充填される。ピストン16が図1に示す終端位置に達
すると、ピストンはその駆動ユニットの動作によって出
口開口部22へ向かって図3に示す終端位置まで移動さ
れ、その際に貯留室30内にある樹脂材料が出口開口部
22へ向かって押しやられて、出口開口部22から中空
ホース状のパリソンを形成しながら出てゆく。
【0025】押出機12から可塑化樹脂材料を押出ヘッ
ド10内へ流入させる入口開口部32はハウジング14
を貫通する通路として形成されており、この通路は、ピ
ストン16の移動方向と平行に延びる溝状の凹部34に
よって形成された供給通路と連通され、この供給通路3
4のピストン移動方向の長さはほぼピストン16の行程
寸法36に等しくされている。ピストン16の外周面に
も、ピストン移動方向と平行に延びる溝状の凹部38に
よって受入通路が形成され、その一端にはピストン16
内部に設けられた分配通路40が連通されている。受入
通路38の長さもピストン16の行程寸法36にほぼ相
当する。
【0026】供給通路34と受入通路38を形成するハ
ウジング14とピストン16の各凹部の配置と寸法は、
ピストンが一方の終端位置、すなわちピストンが排出行
程の最後における終端位置を占める図3に示す終端位置
にある場合に両方の凹部が互いに全長で向い合い、従っ
て相互に補い合って全体通路を形成するように設定され
る。各凹部34と38の断面形状は同一半径を有するほ
ぼ半円状に形成されており、従って図3に示す位置にお
いては互いに補い合って円形の全体通路を形成してい
る。
【0027】各凹部の両端部は、ピストンがこの位置に
あるときに双方の凹部の端面同士が互いに滑らかに整合
して接続されるように、あらかじめ斜めに切り落とされ
ている。双方の凹部がこの位置にあるときに形成される
全体通路は円形断面流路を形成し、長手方向に沿ったほ
ぼ半分ずつの半円形流路が合体している。ピストンが他
方の終端位置へ移動するにつれて双方の凹部34,38
ないしはそれによって形成される通路の相対的な軸方向
移動が行われ、特に図2に示す中間位置状態から明らか
なように、両凹部が互いに重なり合う領域がだんだんと
短くなるので、押出機12から供給される樹脂材料のた
めの流路が全長方向で異なる流路断面をもつように形成
される。
【0028】その場合、入口開口部32を通って押出ヘ
ッド10内に流入する材料は、先ず図1に示すピストン
終端位置へ向かう距離の一部をすでに戻っているピスト
ン16の外周面によって径方向内側を閉鎖されている供
給通路の一部34a内に達する。更にこの樹脂材料の流
れは、ピストン16側の受入通路38の斜めに延びる端
面側の境界面42を通過後に初めて双方の凹部34と3
8のオーバーラップによって形成される全形断面部分に
達する。但しこれは、所定の一部分、すなわち供給通路
を形成する凹部34の斜めに延びる端面側境界面44に
達するまでの部分についてのみ該当することである。
【0029】その後、部分38aにおいては、ピストン
16側の受入通路を形成する凹部38の断面積のみが流
入樹脂材料の流れのために利用され、樹脂材料は分配通
路40あるいはそれぞれ選択された断面形状に従ってほ
ぼ径方向に延びる導入通路46に達し、この導入通路は
受入通路38を分配通路40に連通させている。このこ
とは、押出機12から供給される材料は入口開口部32
を出た後に導入通路46に達するまではそれぞれ使用で
きる断面積に従って異なる流速を有することを意味して
おり、その場合に所定の流速を有する部分の長さの割合
は、ピストン16の行程移動に従って連続的に変化す
る。
【0030】 図3に示す状態の瞬間においては、樹脂
材料の速度は入口開口部32を通過してから導入通路4
6に達するまでほぼ一定であり、これは、両凹部34と
38によって形成される全形通路の全長が主な流路とな
るからである。ピストンが図1に示す終端位置へ移動し
て行くにつれて、両凹部34と38の合体した断面によ
って形成されるオーバーラップ部分の割合が減少され、
同時に流路断面積として樹脂材料にほぼ半分の断面積し
か与えることのできない通路部分34aないし38aの
長さ割合が増加する。
【0031】但し、決定的なことは、特に考えられるす
べての駆動状態において、材料が入口開口部を通過して
から導入通路46に達するまでに通過通路の容積が変化
しないままであることであり、特にピストン16の位置
とその移動方向に関係しないことである。従ってピスト
ンが移動する間に更に貯留ないし押出作用が生じて、そ
れによってそれぞれ通路の配置に従って、場合によって
は本来の貯留室内で貯留プロセスと押出プロセスが逆方
向に行われ、それによって好ましくない影響が生じるこ
とが防止される。この種の付加的及びコントロールでき
ない貯留及び押出作用は、特に肉厚がラミネートとして
多層に形成されるパリソンを製造する場合に重大であっ
て、これについてはさらに図5と6に示す実施例に関連
して説明する。
【0032】更に重要なことは、ピストン16がハウジ
ング14に対してどの相対的な位置にあっても、そして
それに従って通路内で供給通路34が受入通路38に対
してどの相対位置にあっても、材料が滞留する空間、部
分あるいは領域が生じないことである。むしろ、図1〜
3から明らかなように、充填行程のどの段階においても
押出機12から出て来る材料が一義的に定義された流れ
経路をたどり、そこには材料がコントロールされずに滞
留する部分等がないので、与えられるすべての状況にお
いて、入口開口部32を通過する樹脂材料のチャージ分
は押出ヘッド10に流入した順序で導入通路46を通過
し、それによって同じ順序で押出ヘッド10を出て行
く。このことは図示の例とは異なって供給通路34と受
入通路38が異なる長さを有する場合にも当てはまるこ
とである。ただ、互いに相対移動可能な部分が、両通路
の少なくとも一方がそれぞれ他方の通路の端部を越えて
突出しないように、その際に材料のための導入通路と接
続されない部分を形成するような位置をとれないように
することが保証されなければならない。
【0033】図3において各部が占めている状態を基準
にすると、このことは例えば受入通路38を同図に示す
終端位置において供給通路34よりずっと上に延ばせる
ことを意味している。というのはその部分にある材料は
いずれにしても導入通路46を通して流出できるからで
ある。それに対して受入通路38を供給通路の端面の境
界となる斜面70の端縁を越えて下方に延長した場合に
は、それによってピストンが図3に示す位置にあるとき
に端面側の境界面70の端縁を越えて突出する部分では
そこに侵入した材料が一時的に滞留してしまう。
【0034】更に重要なことは、どんな場合でも本発明
の利点が非常に簡単な手段で達成できることであって、
その手段は供給通路34を形成する凹部を形成すること
を別にしてコストの増大を必要とせず、構造的にも製造
技術的に見ても押出ヘッドを何等複雑にしないことであ
る。
【0035】図1〜3に示した実施例においては、供給
通路は入口開口部32から上方へ、従って押出ヘッド1
0の出口開口部22とは反対の端部方向に延びており、
その場合に受入通路38は入口開口部32側の端部から
上方へ延びているので、可塑化された材料がピストン1
6内の分配通路40へ流入するのに通過する導入通路4
6はピストン16の出口開口部22と反対側の端部近傍
に配置することができる。このことは、分配通路40を
ピストン16の出口開口部22と反対側にある部分に配
置する場合にも当てはまる。密な充填流れとして受入通
路38と導入通路46を通って流れる可塑化樹脂材料
は、分配通路40内で360°の周面にわたって分配さ
れることによって、分配通路40内で中空環状流れに変
換されるので、材料は分配通路40に連通する環状通路
48から断面リング状の流れになって貯留室30へ流入
する。なお、これらの分配通路40と環状通路48はリ
ングピストン16内部に配置されている。
【0036】図4に示す実施例は図1〜3に示す実施例
とほぼ一致するので、同一の部分には同一の参照符号に
それぞれ100を加えた参照符号が付されている。主要
な違いは、図4に示す実施例においては供給通路134
が入口開口部132から出口開口部122方向へ軸方向
に延びていることであって、従って押出ヘッド110の
通常の配置では下方に延びていることである。このこと
によって、押出機112は図1〜3に示す装置に比較し
てより高い位置でヘッド110に取り付けられることに
なる。この違いによって、ピストン116の外周面に設
けられた受入通路138が分配通路140の押出ヘッド
110の出口開口部122とは反対の側に延びており、
それによって材料が受入通路138内で出口開口部13
2方向へ流れるという一貫性も得られ、それに対して図
1から3に示す実施例の場合には材料は反対方向、従っ
てヘッド10の通常配置においては上方へ流れる。
【0037】図4に示す装置によれば、両通路134と
138は図4に示す充填行程の最後の位置において互い
に重なり合う領域が最も大きくなる位置を占め、それに
対して図3の位置に相当するピストンの他方の終端位置
においては、両通路134と138は互いのオーバーラ
ップが最も少なくなる位置を占める。他の違いは、図4
に示す実施例の分配通路140がピストン116の外側
面に設けられていることであって、それによってそれに
連通する環状通路148はハウジング114の内面15
0とリングピストン116の外周面との間に設けられて
いる。
【0038】図1〜3と図4に示す両実施例においては
1つの押出機12または112が設けられているので、
それぞれこの装置を用いて形成されたパリソンの肉厚は
1つの層及び1種類の材料から形成される。しかしなが
ら本発明装置をそのままで、ラミネート、すなわち場合
によっては異なる樹脂材料からなる少なくとも二つの層
を有するパリソンの形成に用いることも可能である。こ
の種の装置の実施例が図5と図6に示されており、そこ
では図1〜3に示す実施例の部分に相当する部分には同
一の参照符号にそれぞれ200を加えた参照符号が付さ
れている。
【0039】図5と6に示す実施例の押出ヘッド210
には3つの押出機212、213、215が設けられて
いる。それに従って押出ヘッド210のハウジング21
4には3つの出口開口部232、233、235が設け
られており、これらはそれぞれ供給通路234、23
7、239に連通している。各供給通路には受入通路が
対向しているので、リングピストン216には3つの受
入通路238、241、243が設けられており、それ
に連通してそれぞれ出口開口部とは反対側の端部に異な
る長さのほぼ径方向に延びる導入通路246、247、
249が設けられている。
【0040】リングピストン216は全部で4つの入れ
子ジャケット252、254、256、258から構成
されており、これらは互いにかつ中空マンドレル220
に対して同軸配置され、押出機212の数に従って3つ
の環状通路248、251、253を形成しており、こ
れら環状通路は図1から3に示す実施例の環状通路48
と同様に中空マンドレル220に対して同軸に延びてい
る。
【0041】押出機215に接続された受入通路243
から出て来る樹脂材料の流れは、リングピストン216
の外側ジャケット252を貫通する導入通路249を通
過した後に分配通路259に達し、この分配通路はジャ
ケット254の外周面に設けられ、かつ他のことに関連
してすでに説明したように導入通路249を出るまで中
実であった材料流を中空の環状通路248に分配するた
めに用いられるので、材料流は導入通路249から分配
通路259を通って周方向両側へ流れ、このようにして
形成された2つの部分流は導入通路249とほぼ対向す
る領域、すなわち分配通路259の導入通路に対して1
80°周回した領域内でリング状に閉じた中空材料流を
形成しながら一緒に流れ、この材料流は環状通路248
を通って貯留室230方向へ流れる。
【0042】同様なことが他の2つの押出機212、2
13から供給される材料流についても当てはまり、これ
ら材料流は分配通路240ないし257内に達し、そこ
から夫々後段に接続されている環状通路251ないし2
53へ流れ込む。
【0043】全ての環状通路248、251、253
は、押出ヘッド210の出口開口部222側におけるピ
ストン216の端部において集合通路260に合流し、
集合通路内において環状通路248、251、253内
の個々の材料流からラミネートが形成され、その後この
ラミネートは貯留室230内にまずラミネートとして貯
留され、図5に示した駆動状態に引き続く次の排出行程
において貯留室から出口開口部222へ押し出される。
【0044】上述した全部で3つの材料流れの経路から
明らかなように、押出機215から押出ヘッド210へ
供給される材料は、パリソンのラミネート肉厚の外側の
層を形成する。押出機212から出て来る材料は内側の
層を形成し、押出機213から出て来る材料は3つの層
のうちの中間層を形成する。個々の層の材料の種類の選
択はそれぞれの条件に従い、個々の層の厚みについても
同様である。その限りにおいては図面は模式的な例示に
過ぎない。
【0045】図5と6に示す実施例においては、全ての
供給通路234、237、239はそれぞれの入口開口
部から上方へ、従って押出ヘッド210の出口開口部2
22とは反対の端部方向へ延びており、全ての供給通路
と受入通路は上端と下端がそれぞれ同じ平面上に位置す
るように配置されている。このことは、いずれの場合に
も、通路がその幅に関して一致している場合には、ピス
トンを所定の角度位置からそれぞれ120°回動させる
ことによってパリソンの肉厚を形成するラミネートの層
の位置を変化させて、例えばピストン216を図6に示
す位置から軸を中心に120°反時計方向に回動させた
場合には押出機212から押出ヘッド210へ供給され
る材料が図6に示す場合のようにラミネートの内側層で
はなく、外側層を形成するようすることができるという
利点が得られる。その場合には押出機213から出て来
る材料は中間層ではなく、内側層を形成することにな
る。押出機215から出て来る材料はこのように回動し
た後はラミネートの中間層を形成する。従って3つの押
出機から異なる材料を供給する場合には、簡単な方法で
ラミネートの異なる材料の層配置を変化させることがで
きる。
【0046】同様なことは別の数の押出機と共働するよ
うにした押出ヘッドについても当てはまる。前提となる
のは、押出機が等間隔で配置されていることだけであ
る。従って押出機が2つの場合には、上述の効果を達成
するためには、ピストンを180°回動させることが必
要である。
【0047】また、複数の供給通路が互いに異なる方向
に延在するように構成することも簡単にでき、従って例
えば2つの押出機を有する押出ヘッドにおいて図1〜3
と図4に示す実施例を組み合わせることも可能である。
その場合には特に2つの材料流は出口開口部とピストン
内の分配通路とでは異なる方向に流れることになる。し
かしこのことは、押出ヘッドの機能にとっては問題とは
ならない。この形式の装置(もちろん3つあるいはそれ
以上の押出機があってもよい)によれば、ピストン内に
おける個々の通路システムの配置を単純化することがで
きるといる利点が得られる。というのは空間的に互いに
適合性良く通路を分離することができるからである。
【0048】供給通路と、それに伴ってそれぞれ付属の
受入通路とを互いに異なる方向、すなわち反対の方向に
配置することは、押出ヘッドへの入口開口部を高さ位
置、従ってヘッドの長手軸方向において互いに異なる位
置に配置することができるようにするために利用するこ
ともできる。こうすると、場合によっては押出ヘッドと
個々の押出機との結合を形成するためにより多くのスペ
ースが提供されることになる。
【0049】図1〜6に示した実施例全体において、受
入通路には分配通路が接続されており、この分配通路は
ヘッドの周方向に360°にわたって延在している。し
かしまた公知のように、パリソンないしラミネートから
なるパリソンの少なくとも1つの層を形成するために、
それぞれ約180°の周面領域にわたって延在し、共通
の環状通路につながる2つの分配通路を設けることも可
能であって、共通の環状通路は場合によっては360°
にわたって延在する集合通路とすることもできる。この
ように、パリソンないしラミネートのそれぞれの層が断
面においてそれぞれ180°にわたって延在する2つの
領域から形成されるように構成することは、特に押出機
から出て来る材料を2つの出口開口部へ分配する場合に
考えられるものである。
【0050】図7に示す実施例は、貯留室を有する可塑
化ユニットであって、図1から6に示す実施例の場合と
同様に形成されているので、一致する部分には図1から
3に示す実施例と同一の参照符号に300を加えた参照
符号が付されている。他の実施例との著しい違いは、ハ
ウジング314の内部で案内されているピストン316
が、いずれにしろその軸方向の大部分にわたって中実円
柱状ピストンとして形成されており、またピストン31
6のピストンロッド318とは反対側にある貯留室も円
柱状であって、環状ではない点である。入口開口部33
2に連通する供給通路334は入口開口部332から貯
留室330の方向へ向かって下向きに延在しているの
で、その限りにおいては図4に示す実施例と一致する。
【0051】受入通路338に連通する導入通路346
はピストン316の中心軸方向に向かって斜め下方に延
在しており、そこからピストン316の貯留室330側
の前端面に向かってロート状に拡径されている。すなわ
ち、この場合には樹脂材料は断面リング状の流れとして
ではなく、中実の流れとして貯留室へ流入し、そこで貯
留室の形状に対応して中実円柱状の形状をとる。
【0052】その他、この装置も貯留室を含むハウジン
グ内への材料の導入に関連して、他の実施例との関連で
説明したのと同様に作動し、その場合に前述の利点が全
て達成される。
【0053】ピストン316と貯留室330を有するハ
ウジング314の後段に、例えばすでに挙げたドイツ公
開特許第1629404号公報に記載され図示されてい
るような押出ヘッドを接続することも可能である。但
し、図7に示す実施例を他の目的に用いて、例えば押出
成形のパリソンあるいは射出成形によって形成されたパ
リソンに少量の材料を計量して添加するのに用いること
も可能である。これは、例えばパリソンないしパリソン
から形成すべき中空体に所定の材料からなる被覆を設
け、あるいはパリソンの肉厚の内部に所定の材料からな
る層を設けることであって、この層は必ずしもパリソン
の全長及び/又は全周面にわたって延在する必要はない
ものである。
【0054】これに関連して、場合によっては形成すべ
き製品に対して添加する少量の材料の計量のために主に
ピストンを使用することがあり、これは、押出機は主と
してウォーム380からなる可動の部分及びその中にあ
る熱可塑性材料に関して比較的慣性の大きいシステムで
あることから、ピストンの動作を利用した方が押出機を
操作するよりも良好な計量を行うことができるからであ
る。
【0055】図面に示した実施例全体において、供給通
路と受入通路はピストンのストローク運動の方向と平行
に延在しているが、特に例えば貯留室内の材料を均一に
分配するために考えられるように、ピストンがストロー
ク運動中に同時にその軸回りに回転も行う場合には、こ
れらの通路を斜めらせん状に延在するように配置するこ
とも可能である。
【0056】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、押出ヘッドの入口開口部から貯留室へ至る樹
脂通路システムがピストンのストローク運動に応じて通
路長が連続的に変化する通路システムとして形成され、
前記供給通路と受入通路とのオーバーラップ長さがピス
トンの移動に応じて連続的に変化するので、入口開口部
がピストンのその時の位置とは関係なく常に供給通路を
介して受入通路と接続されることが保証される。受入通
路は付属の導入通路と共にピストンに設けられているこ
とにからわずかなスペースしか必要とせず、ピストンの
ストロークによって通路容積が変化することなく、樹脂
材料は供給通路から貯留室に至るまでの間の通路の全長
にわたって貫流すると共に、通路内の一部の領域に材料
が滞留することもない。更に通路中に樹脂材料の滞留が
生じないから、作業サイクル毎に押出ヘッドに供給され
る個々のチャージ分の樹脂材料は確実に受入通路に流入
した順序で受入通路から出てヘッド内に送られるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る熱可塑性樹脂成型装置
の要部をなす押出ヘッド部分の構成をピストンが充填行
程の最終位置を占めている状態について示す縦断面図で
ある。
【図2】図1と同様の図であって、ピストンが中間位置
にある状態について示す縦断面図である。
【図3】図1と同様の図であって、ピストンが排出行程
の最終位置を占めている状態について示す縦断面図であ
る。
【図4】本発明の第2の実施例に係る熱可塑性樹脂成型
装置の要部をなす押出ヘッド部分の構成をピストンが充
填行程の最終位置を占めている状態について示す縦断面
図である。
【図5】本発明の第3の実施例に係る熱可塑性樹脂成型
装置の要部をなす押出ヘッド部分の構成をピストンが充
填行程の最終位置を占めている状態について示す図であ
って、図6のV−V線に沿った断面図である。
【図6】図5のVI−VI線に沿った断面図である。
【図7】本発明の第4の実施例に係る熱可塑性樹脂成型
装置の可塑化ユニットの構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
10;110;210 押出ヘッド 12;112;212、213、215 押出機 14;114;214 ハウジング 16;116;216 ピストン 30;130;230 貯留室 32;132;232、233、235 入口開口部 34;134;234、237、239 供給通路 38;138;238、241、243 受入通路 46;140;246、247、248 導入通路
フロントページの続き (72)発明者 エーリッヒ・キーファー ドイツ連邦共和国、5300 ボン 3、ジー ベンゲビールクスシュトラーセ 30

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 押出しブロー成型によって熱可塑性樹脂
    から中空体を成型するための熱可塑性樹脂成型装置であ
    って、押出機(12;112;212,213,215)から可塑化された樹
    脂材料を受取る少くとも一つの入口開口部(32;132;232;
    233;235)と前記樹脂材料をパリソンとして取り出すため
    の出口開口部(22;122;222)とを有するハウジング(14;11
    4;214)を含む押出ヘッド(10;110;210)を備え、前記押出
    ヘッド(10;110;210)が、前記入口開口部から取り込んだ
    前記樹脂材料を貯留するための少くとも一つの貯留室(3
    0;130;230)と、前記ハウジング内で案内されて二つの終
    端位置間を移動することにより前記樹脂材料を前記貯留
    室から前記出口開口部に排出して前記パリソンを形成す
    るためのピストン(16;116;216)とを備えており、前記ピ
    ストンの外周面には少くとも一つの溝状の凹部が形成さ
    れ、この凹部は少くとも一つの受入通路(38;138;238,24
    1,243)を形成すると共に前記ピストンが前記終端位置間
    を移動する際にピストン外周面が行なう運動方向に沿っ
    て延在されており、前記受入通路(38;138;238,241,243)
    は少くともピストン(16;116;216)の行程に相当する長さ
    を有すると共に端部においてピストンに設けられた導入
    通路(46;140;246,247,248)と連通されており、この導入
    通路を通して前記入口開口部から流入される可塑化材料
    を前記貯留室(30;130;230)へ流入させるようにした熱可
    塑性樹脂成型装置において、 前記ハウジング(14;114;214)の内面にはピストン(16;11
    6;216)が終端位置間で移動する際のピストン外周面の運
    動方向に沿って延在する溝状の凹部が供給通路(34;134;
    234,237,239)として設けられており、前記供給通路の長
    さは少なくともピストンの行程に相当し、前記供給通路
    の一端部に前記入口開口部が連通され、前記供給通路の
    前記一端部は前記受入通路の前記導入通路に連通された
    前記端部とは反対側であって、さらに前記受入通路(38;
    138;238,241,243)と前記供給通路(34;134;234,237,239)
    とは前記ピストン(16;116;216)の全行程範囲において両
    通路の少なくとも一部分が互いにオーバーラップするよ
    うに配置されていることを特徴とする熱可塑性樹脂成型
    装置。
  2. 【請求項2】 供給通路(34;134;234,237,239)と受入通
    路(38;138;238,241,243)がほぼ同一の長さを有すること
    を特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 供給通路(134) が入口開口部(132) から
    貯留室(130) へ向かう方向に延在されていることを特徴
    とする請求項1に記載の装置。
  4. 【請求項4】 供給通路(34;234,237,239)が入口開口部
    (32;232;233;235)からハウジング(14;214)の貯留室(30;
    230)とは反対側の端部へ向かって延在されていることを
    特徴とする請求項1に記載の装置。
  5. 【請求項5】 供給通路(34;134;234,237,239)と受入通
    路(38;138;238,241,243)が貯留室(30;130;230)の軸線に
    対して平行に延在されていることを特徴とする請求項1
    に記載の装置。
  6. 【請求項6】 供給通路と受入通路が、終端位置間にお
    けるピストンの軸方向運動および同時にその軸回りに行
    われるピストンの回転運動の結果から生じる合成軌跡に
    対応して延在されていることを特徴とする請求項1に記
    載の装置。
  7. 【請求項7】 供給通路(34;134;234,237,239)と受入通
    路(38;138;238,241,243)を形成するためのハウジング(1
    4;114;214)とピストン(16;116;216)の各凹部の断面形状
    がほぼ半円形であることを特徴とする請求項1に記載の
    装置。
  8. 【請求項8】 供給通路(34;134;234,237,239)と受入通
    路(38;138;238,241,243)を形成するためのハウジング(1
    4;114;214)とピストン(16;116;216)の各凹部が同一の半
    径を有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
  9. 【請求項9】 ピストン(16;116;216)がリングピストン
    として形成されていることを特徴とする請求項1に記載
    の装置。
  10. 【請求項10】 ピストン(316) が円柱状に形成されて
    いることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  11. 【請求項11】 入口開口部(32;232;233;235)とその関
    連の導入通路(46;146;246,247,249)との間の距離が最大
    になるピストン(16;116;216)の一方の終端位置におい
    て、両通路の連通を形成する断面が、両通路のそれぞれ
    の最小の断面より小さくないことを特徴とする請求項1
    に記載の装置。
  12. 【請求項12】 押出ヘッド(210) が周方向に互いに距
    離をおいて配置された少くとも二つの供給通路(234,23
    7,239) を有すると共に、これらの供給流路がそれぞれ
    ピストン(216) に設けられた各受入通路(238,241,243)
    と連通可能とされ、更に各受入通路の下流部分にそれぞ
    れ導入通路(246,247,249) が接続されていることを特徴
    とする請求項1に記載の装置。
  13. 【請求項13】 各供給通路がそれぞれ対応する入口開
    口部から異なる方向に延在するように配置されているこ
    とを特徴とする請求項12に記載の装置。
  14. 【請求項14】 前記樹脂材料を供給通路(234,237,23
    9) 内に流入させる各入口開口部(232;233;235) に専用
    の押出機(212,213,215) が接続されるように構成されて
    いることを特徴とする請求項12に記載の装置。
  15. 【請求項15】 少なくとも二つの入口開口部が共通の
    押出機からの樹脂材料の供給を受けるための分岐接続通
    路手段を備えていることを特徴とする請求項12に記載
    の装置。
  16. 【請求項16】 受入通路(138) の端部から出ている導
    入通路が360°の周囲に亙って延在する分配通路(14
    0) として形成されていることを特徴とする請求項12
    に記載の装置。
  17. 【請求項17】 受入通路(38;238,241,243)から出てい
    る導入通路(46;246,247,249)が分配通路(40;240,257,25
    9)に連通されていることを特徴とする請求項12に記載
    の装置。
  18. 【請求項18】 分配通路(40;240,257,259)がピストン
    (16;216)の内部に配置されていることを特徴とする請求
    項16または17に記載の装置。
  19. 【請求項19】 分配通路(140) がピストン(116) の外
    周面に延在して配置されていることを特徴とする請求項
    16または17に記載の装置。
  20. 【請求項20】 各入口開口部が押出ヘッドの長手軸方
    向に互いに偏位して配置されていることを特徴とする請
    求項12に記載の装置。
  21. 【請求項21】 各受入通路が押出ヘッドの長手軸と平
    行に互いに異なる長さを有することを特徴とする請求項
    12に記載の装置。
  22. 【請求項22】 押出機(312) によって可塑化された熱
    可塑性樹脂材料を受取って貯留する貯留装置を備え、前
    記貯留装置が、可塑化された樹脂材料を受取る入口開口
    部(332) と前記樹脂材料をパリソンとして取り出すため
    の出口開口部とを有するハウジング(314) と、ハウジン
    グ内に形成された貯留室(330) と、前記ハウジング内で
    案内されて二つの終端位置間で移動することにより前記
    貯留室(330) の前記樹脂材料を前記出口開口部から排出
    するためのピストン(316) とを有し、前記ピストン(31
    6) の外周面には溝状の凹部が形成され、この凹部は受
    入通路(338) を形成すると共に前記ピストンが前記終端
    位置間を移動する際にピストン外周面が行なう運動方向
    に沿って延在されており、前記受入通路(338) は少なく
    ともピストン(316) の行程に相当する長さを有すると共
    にその端部においてピストンに形成された導入通路(34
    6) と連通され、この導入通路を通して前記入口開口部
    (332) から流入される可塑化樹脂材料が貯留室(330) へ
    流入されてピストン(316) により排出可能とされた熱可
    塑性樹脂成型装置において、 前記ハウジング(314) 内に入口開口部(332) に連続して
    供給通路(334) を形成する溝状の凹部が設けられてお
    り、この凹部は前記ピストンが前記終端位置間を移動す
    る際にピストン外周面が行なう運動方向に沿って前記ピ
    ストン(316) の行程に相当する長さで延在され、前記供
    給通路(334) の一端部において前記入口開口部(332) が
    この供給通路に連通しており、前記供給通路(334) の一
    端部は前記受入通路(338) の導入通路(346) に通じる前
    記端部とは反対側であって、前記受入通路(338) と供給
    通路(334) は、ピストン(316) の全行程範囲において両
    通路の少なくとも一部分が互いにオーバーラップするよ
    うに配置されていることを特徴とする熱可塑性樹脂成型
    装置。
  23. 【請求項23】 供給通路(334) と受入通路(338)がほ
    ぼ同一の長さを有することを特徴とする請求項22に記
    載の装置。
  24. 【請求項24】 供給通路(334) が入口開口部(332) か
    ら貯留室(330) へ向かう方向に延在されていることを特
    徴とする請求項22に記載の装置。
  25. 【請求項25】 供給通路(334) が入口開口部(332) か
    らハウジング(314)の貯留室(330) 側の端部へ向かって
    延在されていることを特徴とする請求項22に記載の装
    置。
  26. 【請求項26】 供給通路(334) と受入通路(338) とが
    貯留室(330) の軸線に対して平行に延在されていること
    を特徴とする請求項22に記載の装置。
  27. 【請求項27】 供給通路と受入通路が終端位置間にお
    けるピストンの軸方向運動及び同時にその軸回りに行わ
    れるピストンの回転運動の結果から生じる合成軌跡に対
    応して延在されていることを特徴とする請求項22に記
    載の装置。
  28. 【請求項28】 供給通路(334) と受入通路(338) を形
    成するためのハウジング(314) とピストン(316) の各凹
    部の断面形状がほぼ半円形であることを特徴とする請求
    項22に記載の装置。
  29. 【請求項29】 供給通路(334) と受入通路(338) を形
    成するためのハウジング(314) とピストン(316) の各凹
    部がほぼ同一の半径を有することを特徴とする請求項2
    2に記載の装置。
  30. 【請求項30】 ピストン(316) がリングピストンとし
    て形成されていることを特徴とする請求項22に記載の
    装置。
  31. 【請求項31】 ピストン(316) が円柱状に形成されて
    いることを特徴とする請求項22に記載の装置。
JP4253589A 1991-08-31 1992-08-31 熱可塑性樹脂成型装置 Pending JPH05200838A (ja)

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