JPS62130949A - 巻取り装置 - Google Patents

巻取り装置

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JPS62130949A
JPS62130949A JP61276385A JP27638586A JPS62130949A JP S62130949 A JPS62130949 A JP S62130949A JP 61276385 A JP61276385 A JP 61276385A JP 27638586 A JP27638586 A JP 27638586A JP S62130949 A JPS62130949 A JP S62130949A
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drum
winding
web
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00Winding webs
    • B65H18/08Web-winding mechanisms
    • B65H18/14Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web
    • B65H18/22Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web by friction band
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H18/08Web-winding mechanisms
    • B65H18/14Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web
    • B65H18/20Mechanisms in which power is applied to web roll, e.g. to effect continuous advancement of web the web roll being supported on two parallel rollers at least one of which is driven
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    • B65H2404/00Parts for transporting or guiding the handled material
    • B65H2404/40Shafts, cylinders, drums, spindles
    • B65H2404/43Rider roll construction

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、特許請求の範囲第1項の冒頭に述べた形式の
巻取り装置に係る。現在使われているこの種の巻取シ装
置の典型的な例では、巻取り紙は2(10)0m/分以
上の走行速度で巻き取られている。
(従来の技術) 主に周辺を支持して紙ロールを巻き取る場合、支持力に
よって荷重ピークができ重いロールの内部に損傷が生じ
る。損傷の例にはしわや巻取り紙の破れがある。こうし
た損傷は主に、巻き取られているロールとこのロールの
支持ドラムの間のニップに生じる高い支持圧力に原因が
ある。支持圧力はロール自身の重量と、押えロールを使
っている場合、当該押えロールの荷重とにより生じる。
損傷を被った紙ロールは、例えばこの紙ロールが印刷物
に使われる場合、大きな問題を引き起こすことになる。
損傷を受けたロールは、顧客が全く容認しない例がよく
ある。
類似する技術が、例えは特許明細書US4485980
、U34485979およびUS4456190に明ら
かにされている。支持ドラム巻取シ装置で優れた品質の
ロールを作るには、ロールと支持ドラムの間の接線圧ま
たはニップ圧力は、巻き取る紙の等級に応じて少な(と
も約1・・・4KN/yHにする必要がある。
小型の支持ドラムを使用すると、特に大型のロールの巻
取り作業の最終段階でニップ圧力がロールの耐えられる
限界を越えてしまう。この現象は、小型の支持ドラムに
よシ非常に狭い支持区域となり、所定のロール重量の下
で大きな接触圧力が生じるためである。また局部的な圧
力ピークは、巻取9紙の厚みが横方向に不均一であって
も生じる。
支持ドラムの直径を大キ<シて支持圧力を減少させる試
みが行なわれてきたが、こうした方法でばドラムの慣性
を大きくしてしまうため製造コストおよび運転経費が嵩
む。従ってドラムの直径を大きくすることは、ある範囲
に限り有効である。既に従来の巻取り装置の支持ドラム
はこうした限界まで大きくされている。
支持ドラムは支持されたロールに半径方向の(ぼみを形
成し、ロールの巻取り層に円周方向のずれを生ずること
もある。こうしたことが原因となって巻取シ紙が破れた
りしわが寄ったシする。ニップ圧力を小さくすれば、ロ
ールが欠陥を起こす原因となるニップ圧力を減少させら
れる。1983年米国特許出願第529512号に対応
する特許明細書EP157062は、軟質表面の支持ド
ラムを明らかにしている。そうしたドラムによればニッ
プ圧力を減少できるが、2つの柔軟な表面がニップで互
いに合わさるため動的変形の問題点が生じ、これが原因
して安定性の問題点や発熱の問題が生じる。
支持ドラムを2つ用いて支持圧力を減らす試みも行なわ
れてきている。この種の装置が特許明細書Dg3121
039に示されている。支持ドラムを2つ使用すること
により、各ドラムの位置で支持圧力を箇別に調節できる
ようにしている。特許明細書US4456190に示さ
れているように、支持されたロールの下側に対称的に配
置され等しい直径からなる支持ドラムを用いることによ
り、支持圧力を均一に分布させている。特許明細WUs
3098S19はベルト部材による延伸ニップ構造の使
用を示唆しているが、巻取り紙ロールの円周方向のニッ
プ延伸量は一定に保たれている。このことは、ロールの
サイズにかかわシなく同じ支持表面で巻取シ紙ロールを
支持することを意味している。従ってこの技術は、対称
的に配置した対の支持ドラムを使用したのと事実上同じ
結果になる。いずれの場合にも、巻き取られたロールが
大きくなるにつれ支持圧力が増加して非常に高い値とな
ることがあり、またロールが非常に重くなってしまうま
でに巻取シを終えなければならなかった。
また巻取9紙の重量は、中央シャフト支持手段により重
量の全部または一部を支えることもできる。これにより
、巻取りの全工程を通じてロールの密度とニップ圧力を
効果的に調節できるようにしている。その結果、大き過
ぎるニップ圧力か原因となって生じていた巻き取りの欠
陥は、特許明細書GB2142909に見られるように
大幅に少なくなっている。しかしながら別箇の支持体を
用いたことから構造が複雑となり、別の問題が生じてい
る。特許明細書US4143828は、ベルト支持手段
を備えている中央シャフト支持装置を示している。この
巻取シ装置は、剛性のある中央シャフトを用いたホープ
形式(Pope−type)の巻上げ巻取シ装置である
。実際に全支持荷重はシャフトにより支えられている。
本発明の目的は、ロール重量が増加することに伴う過度
のニップ圧力を避けると共に、従来の支持ドラム巻き取
りの長所を生かしている装置を作り出すことにある。本
発明の他の目的は、巻取りニップ圧力を簡単に調節でき
、しかもロール重量によシ生ずる荷重を大きな支持表面
で支えるようにした構造を作り出すことにある。
特許明細VDE2908294は、本発明ノ特徴と類似
した特徴を持つ巻取シ装置を明らかにしている。この周
知の装置の構成は縦に整合して配置された2つの固定ド
ラムと第3の可動ドラムとを用いている。この構成は、
押えロールの機能、支持ドラムの機能および支持ベルト
の引張力を測定する制御部材の機能を活かすように運転
される。
大きくなっていく巻取り紙のロール直径が可動ドラムの
位置を決定する。このことは、巻取り工程が進むにつれ
て可動ドラムの押えロール機能が減少していくことを意
味している。従って支持形態そのものが変化し、巻取シ
紙ロールは実際には固定ドラムのうちの低い位置にある
ものと可動ドラムだけで支持される。しかしながらこう
した支持形態の変化は正確に制御することが難しく、制
御に失敗して過度なニップ圧力が生じる危険性が大きい
(問題点を解決するための手段) 本発明の目的は、特許請求の範囲第1項に特定した形式
の装置に関して達成されるものである。
巻付はロールの硬さは、ロール重量に見合うニップ圧力
によ#)iil11定される。これらファクタは、巻取
り紙ロール、巻付はダラムおよびその他の支持部材の相
対位置を測定することによシ調節される。
押えロールが使われている場合、当該押えロールの荷重
も同じように制御される。従来の支持ドラム巻取り装置
の長所は、巻取り紙ロールを巻取り紙装着のドラムの中
心の位置かまたは中心から上方に保つことで得られてい
る。
支持ウェブの支持特性は、ウェブの引張力とつニブ支持
ドラムの相対位置を変えることにより調節される。支持
ウェブの支持部分は、巻取り作業のある段階の間、巻取
り紙ロールと第1の支持ドラムの間のニップから別の支
持ドラムに向けて広がっていく。その後の巻取り段階の
間、ウェブの支持部分はロールと支持ドラムが接する両
側のニップの間でかまたはこれらニップに近接して延び
ていき、その結果、大型のロールを当該ロールの周囲の
かなりな部分にわたり支持することができる。
また支持力の分布は、ロール直径の増加に伴ってロール
と巻付はドラムの間の二ツゾの位置を変えることで調節
することもできる。さらに支持力の分布は、押えロール
の作用方向が巻取シ紙ロールの直径の増加に伴って巻取
り装置のドラムに対し向きを変えることから影響を受け
る。
本発明にかかる装置で最も好ましい巻取り効果を得るに
は、特定の幾何学的な条件を満たす必要がある。巻付は
ドラムのシャフトと第1の支持ドラムのシャフトは基準
面を形成し、また第20支持rラムはこの基準面に対し
て移動可能である。
支持ドラムの中心を通る線と基準面との間の角度から上
向きに45度か下向きに同じ角度にわたり、または少な
くとも下向きに15度にわたシ調節できるようにすべき
である。また基準面は、通常の位置から約±20度にわ
たシ調節できるようにすべきである。こうした調節は、
巻付はドラムかまたは第1の支持ドラムのいずれか一方
の平旦方向位置を調節して行なうことができる。巻付は
ドラムの直径は、好ましくは、第1の支持ドラムの直径
の3.5倍から1.5倍にすべきである。
支持ドラムと支持ウェブは、巻取り作業の比較的初期の
段階に、ロールの重量の少なくとも半分を支えるように
すべきである。ロールの直径が、好ましくは支持力の少
なくとも60パーセントに轟たる3(10)朋を越えた
場合、最終的には80パーセント程をウェブ支持構造で
支えるべきである。
支持力には、ロールの重量と押えロールの垂直荷重成分
が含まれている。
第2の支持ドラムと支持ウェブ引張シ装置の位置は、巻
取り作業の初期段階の間、支持ウェブの支持接触部分が
連続的に広がるように調節される。
その後、ロールは巻付はドラム、2つの支持グラムおよ
び支持ウェブによシ支えられる。支持ウェブの引張力は
、支持ドラムの間で支持ウェブにより支えられたロール
重量の少なくとも主たる部分が均一に分散するように調
節される。均一な荷重分布では、最も好ましい実施例で
は、2つの支持ドラムで形成される二ツゾをも含んでい
る。このように、支持部は従来の支持ドラム巻取シ装置
における支持ドラムのニップ支持表面の、少なくとも1
0倍に相当する表面にわたって広げられている。
この構成によシ、ロールに作用するニップ圧力を約20
パーセント程減少することができ、しかもUS445(
5190に示された形式の巻耶シ装置におけるニップ圧
力の10パごセントを下回わることすらある。巻取シ紙
ロールが耐えられる最大圧力は、本発明にかかる装置の
場合、支持圧力の約4@から12倍である。従って本発
明によれば、従来の巻取シ装置の場合に比べて非常に大
型で重いロールを巻くことができる。実際には、ロール
の軸方向長さの単位メートル轟たり約3(10)0kl
?の1烙のロールを巻(ことができた。
計算された型針分布の例が表1に示されている。
表1 巻取9紙の密度12(10)kg/m3゜ロールコアの
直径1(10)11oロールの最大直径15(10)朋
ロールの軸方向長さ1fio縦の列の見出し:Aはロー
ル直径(myI)である。
Bはロール重#(N)である。
Cは総ロール重量のパーセンテージとしての相対支持力
にして、aは支持ウェブ、bは巻付げドラムの場合を示
している。
Dは絶対支持力(N)にして、F、iは支持ウェブ、F
bは巻付はドラムの場合を示している。
Eはウェブの引張力(N)である。
kgはキログラム、mはメートル、前はミリメートル、
Nはニュートンである。
ノ  ω  r\  へ  OrN  h   の  
へ菌 1観(イ)寸(10)り0℃寸 一4α(イ)シトさ℃いト 、−Il′111N〕 口 −C)   (>   014’)   C)   C
I   CI   C1−?−へ り ト  り  0 0 0  (イ)  C)   0 
 0  0m  の寸寸< C1<3寸ロヘ !1       へ  KJ   寸’Ol”%  
 −<J   y−?+  へ 0  0  0  0  0  0  0   ロ  
0  ロ<      OO(10)(10) (10)(10)−(イ)j℃トのさで(イ)唖1mよ
り長い長さのロールの場合、縦の列B1DおよびEの数
値は、ロールの長さのメートル数を掛けれはよい。
以下添付図面に沿って本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
(実施例) 走行巻取り紙1はコア3に巻き付けられ、ロール2を形
成する。ロールは矢印40で示されるように回転し、ま
た巻付はドラム4と支持ウェブ装@′8により支持され
る。巻付はドラム4は回転可能に支軸され、また中央シ
ャフト5を備えている。
中央シャフト7を持つ回転可能な押えロール6が設けら
れている。
支持ウェブ装置8は、第1の固定支持ドラム10と第2
の可動支持ロール10aとを備えている。これら両者は
それぞれの中心部23を回転可能に支軸されている。固
定点23aの廻りを回転することのできる支持アーム1
8は、矢印16で示したように固定点23aの廻りを回
転する当該支持アーム1Bを介して制動可能に可動支持
ロール10aを支えている。固定ウェブ案内ロール12
と可動ウェブ引張りロール13が設けられている。これ
ら両者はそれぞれの中心部23を回転可能に支持されて
いる。エンドレス支持ウェブ11は、ドラム10,10
a、12および13を跨がって走行する。このウェブは
並んで走行する一連のベルトで構成することもできる。
矢印17で示すように運動することのできる引張シトラ
ム13は、固定点23bを支軸された可動レバー18a
により支えられている。巻付はドラム4と支持ドラム1
0は基準面14(第2図)を形成している。
液圧式または空気圧式の作動部材19,19aおよび2
0,20aが設けられている。部材19゜19aは固定
フレームエレメント9と支持アーム18との間で機能し
、ドラム10aの位置を調節する。部材20,20aは
、レバー18aと支持アーム18との間で機能してウェ
ブの引張力を保っている。作動部材は、測定および制御
用の装置(図示せず)に結線38を通じて圧力または力
の情報を伝達する、圧力センサまたは力センサ37を備
えている。
ロール2が当該ロールの最大直径になるまで、このロー
ルは3箇所のニップ24.25および35で支持されて
いる。ニップ24と25の間に、支持ウェブ11は部分
26を備えている。この部分は、ロール2の重量に伴う
荷重と、場合によっては押えロール6の押圧力に年う荷
重のかなりの部分を支えるロール支持エレメントとして
も働く。
押えロール6による荷重の向きは参照番号27a〜27
cで表わされている。
第3A図には、巻取り工程の開始時期が示されている。
押えロール6の荷重27aは、常にロール2の中心に向
けられている。初期の巻取り段階の間、巻付はドラム4
と支持ドラム10はそれぞれニップ35と24の位置で
支持を行なっている。
第3B図ではロール2はかなり大きくなっていて、ウェ
ブ11の支持部分26で重量の一部が支えられている。
ロール2はウェブ部分26を下向きに押している。支持
ウェブ11の引張力は、口−ル2と支持ウェブとの間の
圧力が接触面全体にわたりできるだけ一定になるように
調節される。
第3C図は、最終の巻取シ段階の開始時期を示している
。ロール2の荷重と、押えロール6の荷重を加える場合
にはその荷重が、巻付はドラム4並びに支持ロールニッ
プ24と25の間にある支持ウェブ11の部分26全体
で支えられる。巻き取りがほぼ完了すると、基準面14
とドラム10および10aのシャフトで形成される面と
の間の角度41は、好ましくは0度・・・45度の間に
あり、また基準面14と水平線との間の角度42は10
度・・・20度である。
MAA図は、従来の支持ドラムの構成を示している。支
持ドラムの支持する荷重全体は、支持ニップ29aの位
置で荷重ぎ−ク29を形成して、支持された巻取り紙ロ
ール2に伝達される。こうした構成によれは、特にロー
ルの総重量が1.5トン/メートルを越える場合、ロー
ル2に損傷が起こシ易い。
第4B図は、本発明にかかる支持構造を具体的に示して
いる。支持ウェブ11は、ニップ24から始まりニップ
25までロール2の表面に沿っている。この構成では、
支持ウェブの引張力が最良の状態とはならない。ウェブ
部分26が30bで衣わしたように総荷重の主要部分を
支持しても、ニップ24と25の位置に荷重ピーク30
.30aが生じる。しかしながらこれら曾−りは第4A
図の荷重ピークに比べて非常に小さく、支持ウェブ11
が使われていなかったシ支持ウェブ11に引張力が加わ
っていない場合に一般に生じるピークの50パーセント
未(ftiK−なっている。従って、ロール2に作用す
る表面圧力を簡単に許容範囲内に保てる。第4B図に示
された構成は、比較的に圧縮性の小さい強い巻取り紙に
適している。
第4C図は、本発明の最も好ましい実施例と考えられる
ものを具体的に示している。MAB図に示した状態に比
べ、ウェブ部分26による支持構が増えてニップ24と
25による役割が減り、支持ウェブ11の引張力が増加
している。支持ウェブ11の引張力、ドラム4,10.
10aの相対位置および押えロール6の荷重は、ロール
2の直径が5(10)朋を越えた場合でも荷重31がで
きるだけ一定に保たれるように、ロール20重量と直径
の増加に伴って調節される。支持区域内での荷重変化は
最大で±25パーセント、好ましくは二10パーセント
以下にする必要がある。圧力分布は、巻取9紙の輪郭の
変化、ロールの直径の変化に応じて、ウェブ1の横方向
に幾分変化することがある。
g4B図と第4C図は、荷重分布を対称的に単純に示し
ている。非対称的な荷重分布であっても、本発明の基本
原理を変更するものではない。
支持ウェブ11の引張力を調節する装置37゜38に代
えて、例えは巻取り紙ロールの直径に応じて引張力を測
定し且つ調節することもできる。
また第4C図に図示された荷重分布は、第3B図に相当
する状況の下で生じている。支持ウェブ11の引張力は
、ニップ24で支持力が減少するように調節される。本
発明の他の実施例には、例えばドラム4を支持ウェブ装
置8に相当する支持装置で置き換える構成のものがある
。この場合、ロール2は両側からベルトで支持される。
支持ウェブ11を案内するのに、戸々レル形のドラム、
案内カラーまたは製紙機械のワイヤやフェルトに広く用
いられているシリンダを利用することができる。
本発明は記載された実施例に限定されることはなく、特
許請求の範囲内で如何ようにも修正することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例の概略側面図である。 第2図は、拡大して示す第1図の一部分の図である。 第3A図、第3B図および第3C図は、連続する巻取り
段階を図示している。 第4A図、第4B図および第4C図は、幾つかの典型的
な支持例におけるロールの支持力分布を図示している。 1・・・巻取り紙、2・・・ロール、3・・・コア、4
・・・巻付はドラム、5・・・中央シャフト、6・・・
押えロール、7・・・中央シャフト、8・・・支持ウェ
ブ装置、9・・・固定フレームエレメント、10・・・
固定支持ドラム、10a・・・可a支持ロール(トラム
)、11・・・エンドレス支持ウェブ、12・・・固定
ウェブ案内ロール、13・・・可動ウェブ引張りロール
、14・・・基準面、18・・・支持アーム、18a・
・・可動レバー、19゜19a、20,20a・・・作
動部材、23・・・中心部、23a、23b・・・固定
点、24,25・=ツゾ、26・・・ウェブ部分、35
・・・ニップ、37・・・センサ、38・・・結線

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)巻取り紙または巻取りボール紙のような移動する
    巻取体を巻き取つてかなりな重量のロールを形成する巻
    取り装置にして、前記ロールは当該ロールの周辺を支持
    する支持部材により支えられており、当該支持部材は前
    記巻取体をロールに送る回転可能な巻付けドラムと回転
    可能な支持ウェブ装置とを有し、前記支持部材は前記ロ
    ールの主たる支持体を構成するように設けられ、前記支
    持ウェブ装置は回転可能な2つの支持エレメントの間に
    位置する部分を持つ支持ウェブを備え、この支持ウェブ
    の部分は前記ロールの支持を行なう当該ロールとの接触
    表面を持ち、重いロールを巻き取る際に支持圧力が大き
    くなり過ぎてロールが損傷してしまう危険性をなくする
    ために、前記接触表面は前記ロールが大きくなるにつれ
    連続的に拡大されるように設けられている巻取り装置。
  2. (2)前記巻付けドラムに対しロールを押圧するように
    配置された押えロールエレメントが設けられている特許
    請求の範囲第1項に記載の巻取り装置。
  3. (3)当該装置に巻き取られたロールは、当該ロールの
    下側が巻付けドラムの中心を通る水平面に接近している
    かまたはこの水平面の上方に位置するようなレベルで支
    えられている特許請求の範囲第1項または第2項に記載
    の巻取り装置。
  4. (4)支持ウェブ装置は、少なくとも巻取り工程の初期
    の段階の間、前記巻付けドラムに対しロールを押圧する
    ように設けられている特許請求の範囲第1項または第2
    項に記載の巻取り装置。
  5. (5)支持ウェブ装置は、回転可能なドラムを跨がつて
    走行するように設けられたエンドレス支持ウェブを備え
    、前記ドラムの少なくとも1つがウェブの引張力を調節
    するための手段を備え、また少なくとも1つは、前記ロ
    ールの巻取体の支持力を調節するために、前記巻付けド
    ラムに対し垂直方向に調節することができる特許請求の
    範囲第1項に記載の巻取り装置。
  6. (6)巻取り作業のある段階に際し、2つの支持エレメ
    ントの間にある前記支持ウェブの部分はロールに作用す
    る支持力を大きくするために引つ張られ、ロールと前記
    支持エレメントの間の接触圧力が、前記支持ウェブに引
    張力が加わつていない場合に生じる支持圧力の半分より
    少ない値まで減少されるような特許請求の範囲第5項に
    記載の巻取り装置。
  7. (7)前記支持ウェブの部分の引張力は、前記支持エレ
    メントの位置での支持荷重ピークを下げるために増加さ
    れ、当該支持ウェブの全体の支持区域内で支持圧力の変
    化が当該区域内の支持圧力の平均値の±25パーセント
    より少ない特許請求の範囲第6項に記載の巻取り装置。
  8. (8)前記巻付けドラムに近接した第1の支持ドラムと
    、当該巻付けドラムから離れた位置にある第2の支持ド
    ラムとが設けられ、当該第2の支持ドラムは、この第2
    の支持ドラムの位置を垂直方向に調節して巻付けドラム
    、第1の支持ドラムおよび第2の支持ドラムの間の支持
    荷重の分布を調節することのできる手段を備えている特
    許請求の範囲第1項に記載の巻取り装置。
  9. (9)前記巻付けドラムの直径が、前記支持ドラムの直
    径の1.5・・・3.5倍ある特許請求の範囲第8項に
    記載の巻取り装置。
  10. (10)巻付けドラムと最も近接した位置にある他の支
    持エレメントの垂直位置は、お互いに対し調節可能であ
    る特許請求の範囲第1項に記載の巻取り装置。
  11. (11)支持ウェブ装置は、少なくとも巻取り工程の初
    期段階の後、少なくとも全支持荷重の50パーセントを
    支えるように配置されている特許請求の範囲第1項に記
    載の巻取り装置。
JP61276385A 1985-11-20 1986-11-19 巻取り装置 Expired - Lifetime JPH0694319B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI854571A FI74260C (fi) 1985-11-20 1985-11-20 Upprullningsanordning.
FI854571 1985-11-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62130949A true JPS62130949A (ja) 1987-06-13
JPH0694319B2 JPH0694319B2 (ja) 1994-11-24

Family

ID=8521714

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