JPH0651338B2 - 熱伝達能力の高い二軸型混練押出機 - Google Patents
熱伝達能力の高い二軸型混練押出機Info
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- JPH0651338B2 JPH0651338B2 JP63307640A JP30764088A JPH0651338B2 JP H0651338 B2 JPH0651338 B2 JP H0651338B2 JP 63307640 A JP63307640 A JP 63307640A JP 30764088 A JP30764088 A JP 30764088A JP H0651338 B2 JPH0651338 B2 JP H0651338B2
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/78—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
- B29C48/80—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
- B29C48/84—Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders by heating or cooling the feeding screws
- B29C48/845—Heating
-
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
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- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
- B29C48/51—Screws with internal flow passages, e.g. for molten material
- B29C48/515—Screws with internal flow passages, e.g. for molten material for auxiliary fluids, e.g. foaming agents
-
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- B29C48/85—Cooling
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本願発明は二軸型の混練押出機、特に熱伝達能力が特に
高い構造に関する技術である。
高い構造に関する技術である。
［従来の技術］ 二軸型の混練押出機は密封状態の筒状ケーシング内部に
２本の回転軸を平行に横架し、該回転軸に所望の組合せ
よりなる多数のパドルを外嵌したもので、一端より粉体
原料を供給して混合しつつ練り合せ分散・溶融・乾燥・
化学反応など多目的に亘って使用される。この場合目的
によって外部から熱を加えたり、熱を取り除いたりする
必要のあるとき、筒状ケーシングの外周に熱媒体の通過
する外筒を周設し、この外筒へ熱媒・冷媒を通過させて
外周から加熱又は冷却して反応を促進したり又は反応熱
を取り除いたりしていた。
２本の回転軸を平行に横架し、該回転軸に所望の組合せ
よりなる多数のパドルを外嵌したもので、一端より粉体
原料を供給して混合しつつ練り合せ分散・溶融・乾燥・
化学反応など多目的に亘って使用される。この場合目的
によって外部から熱を加えたり、熱を取り除いたりする
必要のあるとき、筒状ケーシングの外周に熱媒体の通過
する外筒を周設し、この外筒へ熱媒・冷媒を通過させて
外周から加熱又は冷却して反応を促進したり又は反応熱
を取り除いたりしていた。
しかし、このような外周からの加熱冷却だけではなお不
十分であるとして熱伝達能力の向上を図った従来技術が
見られる。たとえば「押出機における送り部材の冷却又
は加熱構造」（実開昭６１−１９１１２５号公報）で
は、第８図イ，ロ，ハに示すように細長い管状バレル
（ケーシング）１ａ内に横架した２本の回転軸６ａの外
周に、材料を供給口から押出ダイに向って強制的に動か
す作用材（スクリュー等）５ａを外嵌し、回転軸の軸芯
を貫く内側通路２２、回転軸の外周と作用材の内周との
間に形成した外側通路２３、軸内を横断して内外通路を
連通する連絡通路２４とをそれぞれ設け、一端から熱媒
体を供給して熱伝達機能を付与している。
十分であるとして熱伝達能力の向上を図った従来技術が
見られる。たとえば「押出機における送り部材の冷却又
は加熱構造」（実開昭６１−１９１１２５号公報）で
は、第８図イ，ロ，ハに示すように細長い管状バレル
（ケーシング）１ａ内に横架した２本の回転軸６ａの外
周に、材料を供給口から押出ダイに向って強制的に動か
す作用材（スクリュー等）５ａを外嵌し、回転軸の軸芯
を貫く内側通路２２、回転軸の外周と作用材の内周との
間に形成した外側通路２３、軸内を横断して内外通路を
連通する連絡通路２４とをそれぞれ設け、一端から熱媒
体を供給して熱伝達機能を付与している。
このように回転軸だけでなく外嵌した作用材にも熱移動
を行わしめて結果的に混練中の材料へも内側から熱影響
を及ぼすから、従来の外周からの熱移動だけなのに比べ
て明らかに熱伝達能力を高めたと謳っている。
を行わしめて結果的に混練中の材料へも内側から熱影響
を及ぼすから、従来の外周からの熱移動だけなのに比べ
て明らかに熱伝達能力を高めたと謳っている。
［発明が解決しようとする課題］ 熱伝達能力を混練時に求められる場合には、より迅速，
有効な熱移動がなければ目的に叶うとは言えない。第７
図はこの目的に一歩近づいたとは言え、熱影響を及ぼし
たい混練材料までの移動距離が大きくかつ間接的な手段
であるから、文字とおり隔靴掻痒の誇りは免れ得ないと
ころである。より強力な熱作用を働かせて、急速乾燥や
迅速反応を効率よく進行させるためには不十分と言うべ
きである。また、回転軸の外周に螺旋状の突条を巻き回
し、突条内部を中空として熱媒体を螺旋状に走行させる
方式としては、たとえば、スクリューフライトピッチに
合わせてフライト内にスパイラル状に連続した溝を設
け、この溝内を熱媒体が円滑に流れるようにした特開昭
５２−１３３３６９号公報、樹脂温度を制御する押出機
のスクリューの製造方法に係り、スクリューの中空螺旋
突条の製作手順を示した特開昭５３−１６０７６号公
報、断面が方形、円形などの中空のねじ山を有するスク
リュー型の熱交換機を開示した特公昭５０−２６５７９
号公報などがある。しかしこれらの従来技術の特徴は何
れも中空の流路が一貫して等断面の一本の連続体で形成
され、一端から流入した流体はそのまま整流として他端
まで流れ続けるという点であるから、本発明の対象とす
る混練押出機のように、混練部が多数のパドルを位相を
違えた嵌合によって形成されている型式である場合に
は、このように連続した熱媒体の等形の流路を形成する
ことを適用する余地がない。
有効な熱移動がなければ目的に叶うとは言えない。第７
図はこの目的に一歩近づいたとは言え、熱影響を及ぼし
たい混練材料までの移動距離が大きくかつ間接的な手段
であるから、文字とおり隔靴掻痒の誇りは免れ得ないと
ころである。より強力な熱作用を働かせて、急速乾燥や
迅速反応を効率よく進行させるためには不十分と言うべ
きである。また、回転軸の外周に螺旋状の突条を巻き回
し、突条内部を中空として熱媒体を螺旋状に走行させる
方式としては、たとえば、スクリューフライトピッチに
合わせてフライト内にスパイラル状に連続した溝を設
け、この溝内を熱媒体が円滑に流れるようにした特開昭
５２−１３３３６９号公報、樹脂温度を制御する押出機
のスクリューの製造方法に係り、スクリューの中空螺旋
突条の製作手順を示した特開昭５３−１６０７６号公
報、断面が方形、円形などの中空のねじ山を有するスク
リュー型の熱交換機を開示した特公昭５０−２６５７９
号公報などがある。しかしこれらの従来技術の特徴は何
れも中空の流路が一貫して等断面の一本の連続体で形成
され、一端から流入した流体はそのまま整流として他端
まで流れ続けるという点であるから、本発明の対象とす
る混練押出機のように、混練部が多数のパドルを位相を
違えた嵌合によって形成されている型式である場合に
は、このように連続した熱媒体の等形の流路を形成する
ことを適用する余地がない。
本願発明は以上の課題を解決するために熱伝達能力のよ
り高い二軸型混練押出機の提供を目的とする。
り高い二軸型混練押出機の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係る熱伝達能力の高い二軸型混練押出機は、筒
状ケーシング１の外周に熱媒体の通過する外筒２を周設
し、該ケーシング内部には２本の回転軸６を平行に横貫
し、該回転軸に所望の組合せよりなる多数のパドル５を
外嵌した熱伝達能力を具え、パドル５はすべて中空体で
形成するとともに、回転軸６も中空円筒状として熱媒体
入口１３と一端のパドル５Ａの中空部１７Ａに開口する
通口１９Ａとを連通し、一端のパドル５Ａと隣接するパ
ドル５Ｂとは、それぞれの中空部１７Ａ、１７Ｂを軸線
に対して傾斜した通口１９Ａ、１９Ｂを介して流路を形
成し、以下、すべてのパドル５をそれぞれ傾斜した通口
で連通して他端のパドルに至り、他端のパドルの中空部
は回転軸内の区分された別の流路を介して熱媒体出口１
４に繋がることによって前述の課題を解決した。
状ケーシング１の外周に熱媒体の通過する外筒２を周設
し、該ケーシング内部には２本の回転軸６を平行に横貫
し、該回転軸に所望の組合せよりなる多数のパドル５を
外嵌した熱伝達能力を具え、パドル５はすべて中空体で
形成するとともに、回転軸６も中空円筒状として熱媒体
入口１３と一端のパドル５Ａの中空部１７Ａに開口する
通口１９Ａとを連通し、一端のパドル５Ａと隣接するパ
ドル５Ｂとは、それぞれの中空部１７Ａ、１７Ｂを軸線
に対して傾斜した通口１９Ａ、１９Ｂを介して流路を形
成し、以下、すべてのパドル５をそれぞれ傾斜した通口
で連通して他端のパドルに至り、他端のパドルの中空部
は回転軸内の区分された別の流路を介して熱媒体出口１
４に繋がることによって前述の課題を解決した。
［作用］ 本願発明の二軸型混練押出機はパドルがすべて中空体で
あるから、その周壁は全部熱交換の伝熱面であり、中空
部分を貫流する熱媒体と混練材料との熱の授受が直接パ
ドルの表面を通して遅滞なく行われる。この熱媒体の中
空部内における流態が従来技術と比較して大きく異なる
点が作用上の顕著な特徴である。すなわち実施例を示す
第１図から第７図に基いて説明すると、熱媒体は熱媒体
入口１３から供給され回転軸の貫通孔７を通過して孔８
から組合されたパドルの一端５Ａの中空部分１７Ａへ圧
送され、軸に沿って穿設された通口１９Ａを介して隣接
する次のパドル５Ｂの中空部分１７Ｂへ送られる。第３
図に示すように回転軸上のパドルは一定角度づつ位相を
変えて固着されているから、それぞれのパドル単体につ
いて同一位置に軸方向と傾斜した通口１９を穿設してお
けばこの位相のずれがそのまま通口のずれとなって第４
〜７図のような傾斜した通路を形成する。熱媒体は軸方
向へ前進する圧力と軸回転に伴なう遠心力とを同時にう
けてパドル内を直進することなく、斜めに絞られて中空
部内へ進行し、パドル外壁の内面に衝突、反転などの複
雑な旋回流と攪拌を生じて乱流のまま中空部内で流動
し、媒体自体の温度差を均等に収歛しつつ次のパドルへ
進行していく。このため熱媒体の保有する冷、熱の外部
との授受は最高の効率に達し、最も効率の高い熱交換作
用が継続する。
あるから、その周壁は全部熱交換の伝熱面であり、中空
部分を貫流する熱媒体と混練材料との熱の授受が直接パ
ドルの表面を通して遅滞なく行われる。この熱媒体の中
空部内における流態が従来技術と比較して大きく異なる
点が作用上の顕著な特徴である。すなわち実施例を示す
第１図から第７図に基いて説明すると、熱媒体は熱媒体
入口１３から供給され回転軸の貫通孔７を通過して孔８
から組合されたパドルの一端５Ａの中空部分１７Ａへ圧
送され、軸に沿って穿設された通口１９Ａを介して隣接
する次のパドル５Ｂの中空部分１７Ｂへ送られる。第３
図に示すように回転軸上のパドルは一定角度づつ位相を
変えて固着されているから、それぞれのパドル単体につ
いて同一位置に軸方向と傾斜した通口１９を穿設してお
けばこの位相のずれがそのまま通口のずれとなって第４
〜７図のような傾斜した通路を形成する。熱媒体は軸方
向へ前進する圧力と軸回転に伴なう遠心力とを同時にう
けてパドル内を直進することなく、斜めに絞られて中空
部内へ進行し、パドル外壁の内面に衝突、反転などの複
雑な旋回流と攪拌を生じて乱流のまま中空部内で流動
し、媒体自体の温度差を均等に収歛しつつ次のパドルへ
進行していく。このため熱媒体の保有する冷、熱の外部
との授受は最高の効率に達し、最も効率の高い熱交換作
用が継続する。
最端のパドルまで至した熱媒体は回転軸内の区分された
別の通路を戻って機外へ排出される。
別の通路を戻って機外へ排出される。
第１図は矢視によって熱媒体の移動方向を例示したが、
熱媒外出口１４と同入口１３とを逆にして矢視と逆方向
の移動を設定することも当然可能である。
熱媒外出口１４と同入口１３とを逆にして矢視と逆方向
の移動を設定することも当然可能である。
［実施例］ 本発明の実施例を第１図乃至第７図にもとづいて説明す
る。第１図は本発明の側面断面図を示す。
る。第１図は本発明の側面断面図を示す。
ケーシング１の外側に外筒２を設け、上部に原料の供給
口３、下部に製品の排出口４を配設し、ケーシング１の
内側に多数のパドル５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，‥‥を嵌着した
回転軸６を横貫し軸支する。
口３、下部に製品の排出口４を配設し、ケーシング１の
内側に多数のパドル５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，‥‥を嵌着した
回転軸６を横貫し軸支する。
回転軸６は軸心を貫通する貫通孔７と軸外周に通ずる通
孔８，９を設ける。軸端に設けた回転接手１０は回転軸
６と貫通孔７に挿嵌し中間板１１を周設した内管１２と
を回転自在に接続し、外部の熱媒体供給源（図示せず）
に接続する熱媒体入口１３と同出口１４とを形成する。
孔８，９を設ける。軸端に設けた回転接手１０は回転軸
６と貫通孔７に挿嵌し中間板１１を周設した内管１２と
を回転自在に接続し、外部の熱媒体供給源（図示せず）
に接続する熱媒体入口１３と同出口１４とを形成する。
パドル５の内部は側壁１５，１６と回転軸６で囲まれた
中空部分のジャケット室１７を形成し、側壁１５，１６
はキー溝１８と略中心対象に軸方向と傾斜した通口１９
の切欠きを設けている。
中空部分のジャケット室１７を形成し、側壁１５，１６
はキー溝１８と略中心対象に軸方向と傾斜した通口１９
の切欠きを設けている。
第３図の如く三角形パドル５はその頂点が軸心に対して
３０°の差を設けて、４ヶ（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ）
で１組を形成する。１組内の隣接するパドル５の通口１
９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ‥‥は３０°のずれを有して第４
図，第５図に示す図の如く組合わせれる。
３０°の差を設けて、４ヶ（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ）
で１組を形成する。１組内の隣接するパドル５の通口１
９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ‥‥は３０°のずれを有して第４
図，第５図に示す図の如く組合わせれる。
第５図，第６図に示したように通口１９は軸方向に対し
て傾斜しているからジャケット室１７の回転による遠心
力の作用とによって第４図，第５図に示す如く熱媒体が
流動し、ショートパスによる熱伝達の損失を防止でき
る。
て傾斜しているからジャケット室１７の回転による遠心
力の作用とによって第４図，第５図に示す如く熱媒体が
流動し、ショートパスによる熱伝達の損失を防止でき
る。
パドル５は第４〜６図に示したように円形凹部２０を設
けて、通口１９が３０°以上ずれても互いのジャケット
室１７が連通するようになっている。
けて、通口１９が３０°以上ずれても互いのジャケット
室１７が連通するようになっている。
互に隣接するパドル５の間にパッキン２１を設けてジャ
ケット室１７を通る熱媒体が原料中に漏れない構成とし
ている。
ケット室１７を通る熱媒体が原料中に漏れない構成とし
ている。
本発明のジャケット室は三角形パドルのみならず菱形パ
ドル，多条パドルにおいても採用できる。
ドル，多条パドルにおいても採用できる。
第７図イ，ロ，ハ，ニは別の実施例のパドルと位相のず
れを示した正面図である。
れを示した正面図である。
［発明の効果］ 本願発明に係る二軸型混練押出機は、従来に外筒だけの
熱交換によるものと比べ、露呈しているパドルの表面が
すべて熱伝達面を形成するので有効面積が倍加され、熱
の授受能力が倍増する。
熱交換によるものと比べ、露呈しているパドルの表面が
すべて熱伝達面を形成するので有効面積が倍加され、熱
の授受能力が倍増する。
しかも、従来の外筒方式は熱媒体の流動が整流として通
過するのに対し、パドル内の熱媒体は旋回流的に散乱し
た流況となり媒体自身の内部での等温化が促進され、保
有する熱媒・冷媒の熱移動を目的のために最大限利用し
尽くすことができる。
過するのに対し、パドル内の熱媒体は旋回流的に散乱し
た流況となり媒体自身の内部での等温化が促進され、保
有する熱媒・冷媒の熱移動を目的のために最大限利用し
尽くすことができる。
第１図は本願実施例の正面断面図、第２図は第１図にお
けるＸ−Ｘ断面図、第３図はパドルの組合せを示す側面
図、第４図は隣接するパドルの正面断面図、第５図は第
４図通口１９の詳細図、第６図はパドルの組合せを示す
分解斜視図、第７図イ，ロ，ハ，ニは別の実施例（パド
ル）を示す正面図、第８図イ，ロ，ハは従来の技術を示
す正面断面図（イ）と、図（イ）のＸ−Ｘ線矢視におけ
る送り部材の拡大断面図（ロ），（ハ）。
けるＸ−Ｘ断面図、第３図はパドルの組合せを示す側面
図、第４図は隣接するパドルの正面断面図、第５図は第
４図通口１９の詳細図、第６図はパドルの組合せを示す
分解斜視図、第７図イ，ロ，ハ，ニは別の実施例（パド
ル）を示す正面図、第８図イ，ロ，ハは従来の技術を示
す正面断面図（イ）と、図（イ）のＸ−Ｘ線矢視におけ
る送り部材の拡大断面図（ロ），（ハ）。
Claims (2)
- 【請求項１】筒状ケーシング１の外周に熱媒体の通過す
る外筒２を周設し、該ケーシング内部には２本の回転軸
６を平行に横貫し、該回転軸に所望の組合せよりなる多
数のパドル５を外嵌した熱伝達能力を具えた二軸型混練
押出機において、パドル５はすべて中空体で形成すると
ともに、回転軸６も中空円筒状として熱媒体入口１３と
一端のパドル５Ａの中空部１７Ａに開口する通口１９Ａ
とを連通し、一端のパドル５Ａと隣接するパドル５Ｂと
は、それぞれの中空部１７Ａ、１７Ｂを軸線に対して傾
斜した通口１９Ａ、１９Ｂを介して流路を形成し、以
下、すべてのパドル５をそれぞれ傾斜した通口で連通し
て他端のパドルに至り、他端のパドルの中空部は回転軸
内の区分された別の流路を介して熱媒体出口１４に繋が
ることを特徴とする熱伝達能力の高い二軸型混練押出
機。 - 【請求項２】請求項１において、パドル５の隣接面の何
れか一方へ、通口の周囲に円形凹部２０を設けたことを
特徴とする熱伝達能力の高い二軸型混練押出機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63307640A JPH0651338B2 (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 熱伝達能力の高い二軸型混練押出機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63307640A JPH0651338B2 (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 熱伝達能力の高い二軸型混練押出機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02153718A JPH02153718A (ja) | 1990-06-13 |
| JPH0651338B2 true JPH0651338B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=17971470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63307640A Expired - Fee Related JPH0651338B2 (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 熱伝達能力の高い二軸型混練押出機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0651338B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05200833A (ja) * | 1992-01-30 | 1993-08-10 | Shiga Katsura:Kk | マルチ・ミックス・フィーダ |
| JP3083276B2 (ja) * | 1997-09-30 | 2000-09-04 | 核燃料サイクル開発機構 | 攪拌冷却式ウラン・プルトニウム混合酸化物粉末用貯槽 |
| JP3732370B2 (ja) * | 1999-10-29 | 2006-01-05 | 株式会社栗本鐵工所 | 連続混練機 |
| JP3867974B2 (ja) * | 2002-11-26 | 2007-01-17 | 株式会社日本製鋼所 | スクリュ式混練押出機の分割式ロータ |
| JP2013220595A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Kurimoto Ltd | 加熱処理装置 |
| KR101896937B1 (ko) * | 2016-08-24 | 2018-09-10 | 지에스칼텍스 주식회사 | 니더 반응기 |
| JP6367304B2 (ja) * | 2016-12-27 | 2018-08-01 | 株式会社栗本鐵工所 | スクリュ軸 |
| JP7279276B2 (ja) * | 2018-08-06 | 2023-05-23 | 株式会社大川原製作所 | 乾燥品の剥離機構を具えた乾燥機 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5026579A (ja) * | 1973-07-06 | 1975-03-19 | ||
| JPS52133369A (en) * | 1976-05-01 | 1977-11-08 | Sumitomo Electric Industries | Screw for biaxial extruder |
| JPS5316076A (en) * | 1976-07-30 | 1978-02-14 | Toshiba Machine Co Ltd | Method of producing screw |
| JPS59148644A (ja) * | 1983-02-15 | 1984-08-25 | Toshiba Mach Co Ltd | 噛合作同方向回転２軸押出機の混練デイスク |
-
1988
- 1988-12-05 JP JP63307640A patent/JPH0651338B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02153718A (ja) | 1990-06-13 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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