KR100816459B1 - 건조 재료의 포장 장치 - Google Patents

Abstract

저장된 건조 재료(12)의 칭량 기구(13)의 하부에 포장 기구(16)가 공통 프레임(18)을 통해 일체적으로 배치된 건조 재료의 포장 장치(10)이다.

칭량 기구(13)는 호퍼(21) 내의 건조 재료(12)를 커팅하는 복수의 병렬 배치된 커팅 파이프(22∼25)와, 커팅된 건조 재료(12)를 칭량(稱量)하여 일시 저장하는 개폐 댐퍼(26)를 구비한 계량 버킷(27∼30)을 가지며, 각 계량 버킷(27∼30) 내의 건조 재료(12)는 개폐 댐퍼(26)를 통해 커팅 슈트(31)에 배출되고, 커팅 슈트(31)를 통해 바로 아래의 포장 기구(16)에 고속으로 공급된다.

칭량 기구, 건조 재료, 포장 기구, 호퍼, 배출.

Description

건조 재료의 포장 장치 {DEVICE FOR BAGGING DRY INGREDIENTS}

본 발명은 칭량(稱量) 기구에 의해 찻물에 적신 밥, 조미된 분말 식품, 또는 컵 라면의 양념과 같은 건조 재료를 소량씩 고속으로 칭량하여 커팅하고, 커팅된 건조 재료를 포장 기구에 의해 포장하는 건조 재료의 포장 즉 포장 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 호퍼(hopper) 등에 투입된 건조 재료[찻물에 적신 밥, 조미된 분말 식품 또는 컵 라면의 양념 등의 가루 입상물(粒狀物)]를 작은 주머니에 수납하는 경우에는, 건조 재료를 소량씩 서서히 커팅하고, 그 일정량을 작은 주머니에 충전하는 것이 행해지고 있다. 이 건조 재료의 포장을 장치화하는 경우에는, 건조 재료를 칭량하면서 소정량씩 커팅하는 칭량 기구와, 이 칭량 기구로부터 커팅된 건조 재료를 차례로 작은 주머니에 수납하는 포장 기구가 필요하다.

종래의 건조 재료를 소정량씩 커팅하는 칭량 기구로서는, 예를 들면, 건조 재료를 저장하는 호퍼의 하류측에, 2∼4단 직렬로 접속된 다단식 진동 피더(feeder)를 병렬로 복수열 배치하고, 각각의 다단식 진동 피더로부터 커팅한 건조 재료를 로드 셀(load cell) 장착의 칭량 버킷(bucker)으로 계량하는 것이 알려져 있다. 그리고, 이 칭량 기구로부터 커팅된 건조 재료를 포장하는 포장 기구로서 는, 작은 주머니를 형성하는 포재를 세로 방향 또는 가로 방향으로 흘리면서, 칭량 기구로부터 커팅된 건조 재료를 차례로 작은 주머니에 포장하는 것이 일반적이다.

그러나, 종래의 칭량 기구에서는, 개별적으로 진동원을 가지는 수 대의 진동 피더를 사용하고 있으므로, 각 진동 피더의 간섭을 막을 필요도 있어 장치 전체가 대형이 된다고 하는 문제가 있었다. 또한, 진동 피더의 진동이 로드 셀 등의 칭량기에 영향을 주지 않도록 특별한 연구를 할 필요가 있지만, 그래도 소용량의 건조 재료를 정확하게 칭량하는 것은 곤란했다.

또, 칭량 기구가 대형이고 또한 진동이 발생하므로, 칭량 기구와 포장 기구를 일체화하는 것은 곤란하여, 종래 이들은 개개의 메이커로부터 제공되고, 현지(경우에 따라서는 조립 공장)에서 이들 칭량 기구와 포장 기구를 조합하여 설치하고 있었다. 따라서, 칭량 기구와 포장 기구를 조합하여 포장 장치로 할 때에는 그 때마다, 개개로 설계된 기구 및 제어 부분을 연결시키기 위한 개조가 필요하게 되어, 장치 자체의 가격이 높아지는 동시에, 개조 공사에 많은 시간과 비용이 발생하고 있었다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 소량의 건조 재료라도 고속으로 정확한 칭량이 가능하며, 소형화할 수 있고, 또한, 제어 부분을 포함하여 장치 전체를 간략화할 수 있는 건조 재료의 포장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적에 따르는 본 발명에 관한 건조 재료의 포장 장치는 저장된 건조 재료를 칭량하여 커팅하는 칭량 기구와, 이 칭량 기구에 의해 소정량씩 커팅된 상기 건조 재료를, 일정 폭을 가지는 띠 모양의 포재로 연속적으로 형성되는 작은 주머니에 차례로 넣어 씰링하는 포장 기구를 구비한 포장 장치로서, 상기 포장 기구는 상기 칭량 기구의 하부 위치에 공통 프레임을 통해 일체화하여 배치되며, 상기 칭량 기구는 상기 건조 재료를 저장하고 하부로부터 서서히 배출 가능한 호퍼와, 각각 독립적으로 회전 구동되고, 커팅 방향에 따라 수평 또는 하방으로 경사 배치되고, 또한 회전함으로써 상기 호퍼로부터 배출된 상기 건조 재료를 서서히 커팅하는 복수의 병렬 배치된 커팅 파이프와, 상기 각 커팅 파이프의 하류측에 각각 설치되고, 상기 건조 재료를 칭량하여 소정량만 저장하고, 또한 하부에는 일시 저장된 상기 건조 재료를 배출하는 개폐식의 개폐 댐퍼를 구비한 계량 버킷과, 상기 각 계량 버킷으로부터 배출된 상기 건조 재료를 상기 포장 기구에 공급할 수 있는 커팅 슈트를 가지고, 상기 각 계량 버킷에 저장된 소정량의 상기 건조 재료는 상기 각 계량 버킷의 개폐 댐퍼를 통해 상기 커팅 슈트에 배출되고, 이 커팅 슈트를 통해 바로 아래의 상기 포장 기구에 차례로 고속으로 공급되고 있다. 이에 따라, 종래의 진동 피더를 복수 사용한 구조 대신에, 복수의 커팅 파이프 및 계량 버킷을 설치함으로써, 진동을 발생하는 일이 없으므로, 소량의 건조 재료라도 고속으로, 정확한 칭량이 가능하여, 소형화할 수 있고, 또한, 칭량 기구와 포장 기구를 공통 프레임을 통해 일체화함으로써, 기계 부분 및 제어 부분을 간략화할 수 있다.

본 발명에 관한 건조 재료의 포장 장치에 있어서, 상기 포장 기구는 롤 형상으로 감겨진 상기 포재(包材)를 서서히 풀고, 이 포재를 그 폭 방향의 중심선을 기 준으로 하여 둘로 접는 포재 절곡부와, 이 포재 절곡부로부터 공급되는 둘로 접힌 상기 포재를, 그 개방측 단부를 세로 씰링하고 그 하부 위치를 가로 씰링하여 상부 개방된 상기 작은 주머니를 형성하는 동시에, 이 가로 씰링에 의해 선행(先行)하여 상기 건조 재료가 충전된 상기 작은 주머니의 상부를 폐색(閉塞)하는 작은 주머니 형성부와, 이 작은 주머니 형성부의 하류에 배치되고, 상기 작은 주머니를 간헐적으로 하방으로 송출하는 작은 주머니 반송부와, 이 작은 주머니 반송부의 하류측에 설치되고, 상기 건조 재료가 충전된 상기 작은 주머니를 차례로 가로 씰링의 부분에서 가로 커팅하는 작은 주머니 분리부에 의해 구성할 수도 있다. 이와 같이 구성함으로써, 포재 절곡부에 의해 띠 모양의 포재를 그 폭 방향의 중심선을 기준으로 하여 둘로 접어 작은 주머니 형성부에 공급하고, 작은 주머니 형성부에 의해 세로 씰링 및 하부를 가로 씰링하여 형성된 상부 개방된 작은 주머니 내에, 칭량 기구로부터 커팅되는 건조 재료를 충전한 후, 작은 주머니 반송부에 의해 하방으로 간헐적으로 1피치 보내진 이 작은 주머니의 상부를 가로 씰링하고, 작은 주머니 분리부에 의해 건조 재료가 충전된 작은 주머니의 가로 씰링 부분을 차례로 가로 커팅할 수 있다.

본 발명에 관한 건조 재료의 포장 장치에 있어서, 상기 작은 주머니 형성부의 바로 위에, 상기 커팅 슈트의 배출구가 있고, 상부 개방된 상기 작은 주머니가 형성된 후, 즉시, 이 배출구로부터 계량된 상기 건조 재료를 상부 개방된 상기 작은 주머니에 투입할 수도 있다. 이에 따라, 상부 개방에 형성된 작은 주머니에, 커팅 슈트로부터 건조 재료를 즉석에서 투입할 수 있다.

본 발명에 관한 건조 재료의 포장 장치에 있어서, 상기 호퍼는 상부 호퍼와, 이 상부 호퍼의 하방에 설치된 하부 호퍼를 가지며, 상기 상부 호퍼의 하부 배출부에는 회전식의 커팅기가 설치되고, 이 커팅기를 통해 상기 하부 호퍼에 서서히 상기 건조 재료를 공급할 수도 있다. 이에 따라, 커팅 파이프에 도입되는 건조 재료에는 헤드(호퍼 내의 저장 높이)에 따른 큰 압력이 걸리지 않으므로, 커팅 파이프에 의해 안정적으로 건조 재료가 커팅된다.

본 발명에 관한 건조 재료의 포장 장치에 있어서, 상기 복수의 커팅 파이프는 공통의 지지 부재에 탑재되어, 상기 각 커팅 파이프의 경사각을 동시에 조정 가능하게 할 수도 있다. 이에 따라, 커팅 파이프의 경사각 조정 작업이 간략화된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 건조 재료의 포장 장치가 간략화된 정(正)단면도이다.

도 2는 동 건조 재료의 포장 장치가 간략화된 부분측 단면도이다.

도 3은 동 건조 재료의 포장 장치의 포장 기구에 의해 형성되는 연속된 다수의 작은 주머니를 나타내는 설명도이다.

도 4는 동 건조 재료의 포장 장치의 칭량 기구의 요부측 단면도이다.

도 5는 동 건조 재료의 포장 장치의 칭량 기구의 요부 정단면도이다.

도 6은 동 건조 재료의 포장 장치의 칭량 기구의 확대 정단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서, 본 발명을 구체화한 실시예에 대하여 설명 하고, 본 발명의 이해에 도움이 되게 한다.

도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 관한 건조 재료의 포장 장치(이후, 단지 포장 장치라고 부른다)(10)는 상부 호퍼(11) 내에 저장된 건조 재료(12)를 고속으로 칭량하여 커팅하는 칭량 기구(13)와, 칭량 기구(13)에 의해 소정량씩 고속으로 커팅된 건조 재료(12)를 각각 일정 폭을 가지는 띠 모양의 포재(14)로 연속적으로 형성되는 작은 주머니 k에 차례로 충전하고 주위를 씰링하는 세로형 3방(方) 씰링 타입의 포장 기구(16)를 구비한 형태의 장치이다. 이하, 이들에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1에서, 화살표 A가 건조 재료의 포장 장치(10) 측면이 된다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 포장 장치(10)의 칭량 기구(13)는 바닥면(17)에 배치된 공통 프레임(18) 상에 설치되고, 도시하지 않은 지지 부재를 통해 장착된 상부 호퍼(11)와, 상부 호퍼(11)의 하부 배출부(19)에 설치되고, 상부 호퍼(11) 내에 저장된 건조 재료(12)를 배출하는 회전식의 커팅기(20)와, 커팅기(20)에 의해 커팅된 건조 재료(12)를 저장하는, 상부 호퍼(11)의 하방에 설치된 하부 호퍼(21)를 가지고 있다.

도 1, 도 2, 도 4∼도 6에 나타내는 바와 같이, 포장 장치(10)의 칭량 기구(13)는 또한, 하부 호퍼(21)의 배출구에 연통(連通)되는 동시에 커팅 방향에 따라 하방으로 경사 배치되고, 또한, 각각 독립적으로 회전 구동되고, 하부 호퍼(21) 내의 건조 재료(12)를 교반하면서 경사 하방으로 커팅하는 병렬 배치된 복수(본 실시예에서는 4개)의 커팅 파이프(22∼25)와, 각 커팅 파이프(22∼25)의 하류측에 각각 설치되고, 건조 재료(12)를 칭량하여 소정량만 저장하고, 하부에는 일시 저장된 건조 재료(12)를 배출하는 회전 암식의 개폐 댐퍼(26)를 구비하고, 또한, 저부에 경사 저판(27a)을 가지는 계량 버킷(27∼30)과, 각 계량 버킷(27∼30)으로부터 배출된 건조 재료(12)를, 포장 기구(16)의 작은 주머니 형성부(15)에 고속으로 공급할 수 있는 커팅 슈트(31)를 가지고 있다.

한편, 포장 장치(10)의 포장 기구(16)는 도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 투입 롤(32)에 감겨진 띠 모양의 포재(14)가 투입 롤(32)로부터 서서히 풀리고, 포재(14)를 그 폭 방향(좌우 방향)의 중심선 m을 기준으로 하여 내면(33, 34)이 서로 겹치도록 둘로 접는 포재 절곡부(35)와, 포재 절곡부(35)로부터 공급된 둘로 접힌 포재(14)를, 그 개방측 단부(36)를 세로 씰링하고 그 하부 위치를 가로 씰링하여 상부 개방된 작은 주머니 k를 형성하는 동시에, 이 가로 씰링에 의해 선행하여 건조 재료(12)가 충전된 작은 주머니 k의 상부를 폐색하는 작은 주머니 형성부(15)와, 작은 주머니 형성부(15)의 하류에 배치되고, 작은 주머니 P를 간헐적으로 하방으로 송출하는 작은 주머니 반송부(37)와, 작은 주머니 반송부(37)의 하류측에 설치되고, 건조 재료(12)가 충전하여 밀봉된 작은 주머니 P를 차례로 가로 씰링의 부분에서 가로 커팅하는 작은 주머니 분리부(82)를 가지고 있다.

먼저, 칭량 기구(13)에 대하여 상세하게 설명한다.

상부 호퍼(11)는 전체가 철제 또는 스테인레스제의 소재로 이루어지고, 평면으로 보아 직사각형이며, 수평 방향의 단면이 하방에 따라 축소되어 있고, 하단부에는 하부 배출부(19)를 구비하고 있다. 상부 호퍼(11)의 하부 배출부(19)의 배출 구에는 회전식의 커팅기(20)가 설치되어 있고, 커팅기(20)는 십자형의 회전 날개(도시하지 않음)가 장착된 커팅기 본체(38)와, 상부 호퍼(11)의 하단부 외측에 설치되고, 커팅기 본체(38)를 무단(無端) 체인(39)을 통해 회전 구동하는 감속기 부착 전동 모터(40)를 가지고 있다. 감속기 부착 전동 모터(40)는 가변식으로 하고 있으며, 커팅기 본체(38)의 회전 속도를 조정하여, 상부 호퍼(11)의 배출구로부터 건조 재료(12)를 하방으로 배출하는 속도(양)를 조정할 수 있다.

또, 상부 호퍼(11)의 하단부에는, 커팅기 본체(38)에 의해 배출되는 건조 재료(12)를 하부 호퍼(21)에 공급 가능하며, 커팅기 본체(38)를 가리고 설치된 배출 슈트(chute)(41)가 고정되어 있다. 배출 슈트(41)도 상부 호퍼(11)와 동일하게, 철제 또는 스테인레스제의 소재로 되어있다. 이러한 구성에 의해, 커팅기(20)를 통해 상부 호퍼(11)의 배출구로부터 하방으로 배출된 건조 재료(12)는 배출 슈트(41)를 통해 배출 슈트(41)의 하방에 설치된 하부 호퍼(21)의 뒤쪽에 낙하 투입된다.

도 1, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 하부 호퍼(21)도 상부 호퍼(11)와 동일하게, 전체가 철제 또는 스테인레스제의 소재로 이루어지고, 평면으로 보아 직사각형이며, 수평 방향의 단면이 하방에 따라 축소되어 있고, 저면이 경사진 경첩식의 덮개(21a)를 가지며, 또한, 하단부에는 배출부(21b)를 구비하고 있다. 그리고, 하부 호퍼(21)에는 레벨 센서(92)가 설치되어 있고, 하부 호퍼(21) 내의 건조 재료(12)의 레벨이 일정량에 달하면, 커팅기(20)의 운전을 정지하여 상부 호퍼(11)로부터의 커팅을 정지하고, 한편, 건조 재료(12)가 레벨 센서(92) 이하의 레벨 에서는 커팅기(20)의 운전이 실행되도록 구성되어 있다.

도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 하부 호퍼(21)의 배출부(21b)에는, 4개의 커팅 파이프(22∼25)의 공급구(22a∼25a)가 각각 밀봉 상태로 연통되어 있다. 하부 호퍼(21)의 하단에 대략 수평으로 설치된 직사각형 두꺼운 판형의 지지 부재(45) 상에는, 전후 방향으로 소정의 간격을 두고 베어링 하우징(42∼44)이 설치되어 있다. 커팅 파이프(22∼25)는 각각 베어링 하우징(42∼44)에 설치된 3개의 베어링(42a, 43a, 44a)을 통해 회전 자유롭게 설치되어 있다. 커팅 파이프(22∼25)의 상류단에는, 하부 호퍼(21)의 배출부(21b)에 모인 건조 재료(12)를 커팅 파이프(22∼25) 내에 도입하는 동시에, 하부 호퍼(21) 내의 브리지한 건조 재료(12)를 부술 수 있고, 착탈 가능한 회전 날개(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 그리고, 베어링 하우징(42)은 하부 호퍼(21)의 배출부(21b) 주위에 설치되어 있고, 베어링 하우징(42)은 지지 부재(45)의 후부(後部)에 장착 나사(42b)에 의해 고정되어 있다. 또, 경첩식 덮개(21a)의 선단부는 지지 부재(45)의 후부에 장착 나사(42c)에 의해 고정되어 있고, 메인티넌스 시나 청소 시에는 덮개(21a)가 개방되도록 되어 있다.

각 커팅 파이프(22∼25)의 길이 방향(전후 방향) 중간 위치에는 각각 타이어 형상의 대(大)기어(46)가 고정되어 있다. 대기어(46) 근방의 지지 부재(45) 상에는 좌우 방향으로 간격을 두고 기둥 모양의 한 쌍의 모터 장착 블록(48, 48a)이 형성되어 있고, 한 쌍의 모터 장착 블록(48, 48a) 상부에는 직사각형 판형의 플랜지 장착판(48b)이 나사 기구에 의해 장착되어 있다. 각 감속기 부착 전동 모터(49)는 플랜지 장착판(48b)에 설치되어 있고, 감속기 부착 전동 모터(49)의 출력축 (50)에 고정된 소(小)기어(47)가 대기어(46)에 맞물려 있다. 감속기 부착 전동 모터(49)는 회전 속도를 무단계(無段階)로 조정 가능하게 하고 있다.

이러한 구성에 의해, 각 감속기 부착 전동 모터(49)를 구동하여, 각 커팅 파이프(22∼25)를 회전하며 하부 호퍼(21)의 배출부(21b)에 모인 건조 재료(12)를 교반하면서 서서히 각 커팅 파이프(22∼25) 내를 앞쪽을 향해 반송할 수 있다. 또, 각 커팅 파이프(22∼25)의 회전을 개별적으로 운전, 정지할 수 있다. 그리고, 고속으로 또한 정확한 커팅을 할 수 있도록, 목표로 하는 칭량 중량의 90%까지는, 커팅 파이프(22∼25)를 고속(100∼150rpm)으로 회전시켜, 목표로 하는 칭량 중량의 90%가 된 시점에서, 커팅 파이프(22∼25)를 저속(10∼15rpm)으로 회전시키도록 제어하고 있다. 또, 커팅 파이프(22∼25) 내에서 건조 재료(12)가 균일하게 흐르도록, 커팅 파이프(22∼25)의 길이 M은 내경 d의 4∼6배로 하고 있다.

도 1, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 평면으로 보아 직사각형 지지 부재(45)의 전단부이며, 또한 하면 좌우 방향의 양단부에는 간격을 두고 한 쌍의 L형 장착 금속 부재(51, 52)가 설치되어 있고, 장착 금속 부재(51, 52)는 각각 공통 지지 부재(63) 상에 설치되고, 수평으로 배치된 지지 부재(54)에 세워진 지지 기둥(55, 56)에 핀(53)을 통해 지지되어 있다. 지지 부재(45)의 뒤쪽에서, 하면의 좌우 방향 중심부에는 상하 방향으로 신축 가능한 신축 부재(57)가 장착 금속 부재(58)를 통해 설치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 신축 부재(57)를 신축시킴으로써, 지지 부재(45)를 통해 하부 호퍼(21)에 연통되는 커팅 파이프(22∼25)의 커팅 방향에 따라 경사지는 경사각 α(예를 들면, 0도 또는 0도를 초과하여 20도 이하) 를 조정할 수 있고, 이에 따라, 건조 재료(12)의 성질과 상태, 처리량 등의 제조건에 따라, 건조 재료(12)의 반송량을 컨트롤할 수 있다. 그리고, 도 5에서 HL은 수평선을 나타낸다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 커팅 파이프(22∼25)의 하류측 전단의 하방에는 커팅 파이프(22∼25)의 배출구(22b∼25b)로부터 커팅되는 건조 재료(12)를 각각 받는 계량 버킷(27∼30)이 설치되어 있다. 계량 버킷(27∼30)의 앞쪽 하부에는, 계량 버킷(27∼30) 내에 건조 재료(12)를 일시 저장하고, 또한 하방의 커팅 슈트(31)로 배출하는 개폐식의 개폐 댐퍼(26)가 설치되어 있다. 개폐 댐퍼(26)의 개폐 구동은 도 6에 상세하게 나타내는 바와 같이, 도시하지 않은 지지 부재에 설치된 로터리 솔레노이드(59)의 온, 오프에 의해, 로터리 솔레노이드(59)의 회전 운동축에 장착한 회전 운동 레버(59a)를 회전 운동하고, 개폐 댐퍼(26)의 상부에 설치된 작동암(59b)을 핀(59c) 주위로 회전 운동 조작함으로써 실행하도록 되어 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 각 계량 버킷(27∼30)은 각각 상부에 설치된 핀(도시하지 않음)의 주위로 회전 운동하고, 각 계량 버킷(27∼30)의 경사 저판(27a)에는 지지 부재(60)를 통해 로드 셀(61)이 수평 방향으로 캔틸레버 구조로 설치되어 있다. 계량 버킷(27∼30) 내에 모인 건조 재료(12)의 양에 따라, 지지 부재(60)의 선단부가 로드 셀(61)을 수평 방향 뒤쪽으로 압축하는 힘에 의해 정확한 계량을 실행할 수 있도록 되어 있다. 다만, 로드 셀(61)에 의한 계량 시에는 계량 버킷(27∼30)의 겉포장 무게[자중분(自重分)]와 건조 재료(12)의 무게분만큼의 힘이 로드 셀(61)에 걸리도록 하고 있으며, 폐색 시의 개폐 댐퍼(26)의 무게는 로드 셀(61)에 걸리지 않는 구조로 되어 있다. 그리고, 로드 셀(61)에 의해 정확한 칭량을 실행하기 위해, 지지 부재(54)는 복수의 방진(防振) 고무(62)를 통해 두꺼운 판형의 공통 지지 부재(63) 상에 설치되어 있다. 그리고, 도 6 중의 부호 (96)은 나사식의 스토퍼를 나타내고 있으며, 사용 시에는 나사를 느슨하게 하여 하방에 내려 둔다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 계량 버킷(27∼30) 하단의 하방에는 정면으로 보아 역(逆)삼각 형상으로, 하부에 배출구를 가지는 커팅 슈트(31)가 설치되어 있고, 계량 버킷(27∼30)의 배출구로부터 개개로 배출되는 건조 재료(12)를 작은 주머니 형성부(15)에 도입 가능하게 되어 있다. 커팅 슈트(31)의 전부(前部)에는 개폐 댐퍼(26)의 구동에 사용한 로터리 솔레노이드(59)와 동일한 로터리 솔레노이드(64)가 설치되어 있고, 로터리 솔레노이드(64)에 의해 구동되어 커팅 슈트(31) 내에 일시 저장되는 건조 재료(12)를, 배출구를 통해 하방의 작은 주머니 형성부(15)에 배출하는 개폐식의 개폐 댐퍼(65)가 설치되어 있다. 로터리 솔레노이드(64)의 회전 운동축에는 회전 운동 레버가 장착되어 있고, 개폐 댐퍼(65)에는 상기 회전 운동 레버에 의해 핀 주위로 회전 운동하는 작동암이 설치되어 있다.

다음에, 포장 기구(16)에 대하여 도 1∼도 3을 참조하면서 상세하게 설명한다.

투입 롤(32)의 양단부는 공통 프레임(18)에 설치된 도시하지 않은 지지 부재에 좌우 방향으로 간격을 두고 배치된 판형의 한 쌍의 지지암(66, 67) 상단부에 U 자형으로 형성된 홈부(68)를 통해 회전 지지되어 있다. 투입 롤(32)의 중앙부에는, 고무제의 타이어부(도시하지 않음)가 형성되어 있고, 이 타이어부에 포재(14)가 감겨져 있다. 작은 주머니 반송부(37)에 의해 작은 주머니 P(3방 씰링) 및 작은 주머니 k(2방 씰링)를 1피치씩 간헐적으로 하방으로 송출할 때에, 투입 롤(32)에 감겨진 포재(14)는 간헐적으로 하방의 포재 절곡부(35)에 반송된다.

작은 주머니 반송부(37)의 구동력에 의해 투입 롤(32)로부터 서서히 풀린 포재(14)는 한 쌍의 지지암(66, 67)에 설치되고, 가이드 롤러(91)를 구비한 포재 절곡부(35)(상세도는 생략하고 있음)에 의해, 도 3에 나타내는 바와 같이, 포재(14)의 폭 방향(좌우 방향) 중심선 m을 기준으로 하여 내면(33, 34)이 서로 겹치도록 둘로 접혀져 작은 주머니 형성부(15)에 가이드되도록 구성되어 있다.

전술한 바와 같이 절곡된 포재(14)는 작은 주머니 형성부(15)에서, 좌우 방향으로 접리(接離)되는 한 쌍의 씰링 금속 부재(69, 70)에 의해 끼워져 가열됨으로써, 도 3에 나타내는 바와 같이, 포재(14)의 1피치 분의 개방측 단부(36)를 세로 씰링하고, 또한 세로 씰링된 개방측 단부(36)의 하단부를 포함하여 포재(14)의 폭 방향을 가로 씰링하여 가로 씰링부(71)를 형성하도록 되어 있다. 단면이 홈형으로 형성된 씰링 금속 부재(69, 70)의 내부에는, 전열선(도시하지 않음)이 매립되어 있고, 전열선에 의해 씰링 금속 부재(69, 70)의 접촉면이 가열되어 씰링 가능한 소정 온도가 되도록 구성되어 있다. 한 쌍의 씰링 금속 부재(69, 70)의 접리 동작은 공통 프레임(18)에 설치된 전동 모터(72)에 의해 체인(73)을 통해 구동되는 감속기(74)의 출력축이 되는 수직 구동축(75)의 회전을 이용하여 실행하는 메커니즘으로 하고 있다.

작은 주머니 반송부(37)에는 한 쌍의 씰링 금속 부재(69, 70)가 떨어졌을 때에 작은 주머니 P의 세로 씰링된 개방측 단부(36)를 사이에 두고, 작은 주머니 P, k를 1피치분 하방으로 이동시키는 한 쌍의 이송 롤러(76, 77)가 설치되어 있다. 한 쌍의 이송 롤러(76, 77)는 지지 부재(78)에 설치된 전동 모터(79)에 의해 회전되는 수평 구동축(80)을 동력 분배 기구(81)에 의해 동기시켜 역회전하도록 되어 있다. 전동 모터(79)는 스테핑 모터를 사용하고 있다.

작은 주머니 반송부(37)의 하방에는, 연속 포장 상태로 보내져 오는 작은 주머니 P의 가로 씰링부(71)를 가로 커팅함으로써 단체(單體), 또는 소정 수의 작은 주머니 P로 분리하는 로터리 커터식의 작은 주머니 분리부(82)가 형성되어 있다. 작은 주머니 분리부(82)에는, 작은 주머니 P의 길이 L(도 3 참조)에 따라, 이송 롤러(76, 77)와의 상하 방향의 거리를 조정 가능한 커터 위치 조정 기구(83)가 설치되어 있다. 커터 위치 조정 기구(83)는 쌍이 되는 커터 본체(82a, 82b)를 구비하고, 또한 우측 단부에 수직 방향으로 암나사가 형성된 승강 블록(84)과, 승강 블록(84)에 형성된 암나사에 나사 결합하는 수나사를 가지는 수직으로 배치된 핸들 부착 회전축(85)과 핸들 부착 회전축(85)의 상하 단부를 각각 회전 가능하게 지지하는 베어링부(86, 87)를 구비하고 있다. 그리고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 수직 구동축(75)의 하단부에는 베벨 기어 기구(88)가 설치되고, 또한, 커터 본체(82a, 82b)를 회전 구동하는 동시에, 승강 블록(84)의 승강에 추종 가능한 볼 조인트(88a)가 설치되어 있고, 베벨 기어 기구(88)에 의해 작은 주머니 형성부(15)의 씰 링 금속 부재(69, 70)의 접리에 맞추어, 승강하는 커터 본체(82a, 82b)를 구동할 수 있도록 구성되어 있다.

작은 주머니 분리부(82)의 커터 본체(82a, 82b) 하방의 공통 프레임(18) 상에는, 분리된 작은 주머니 P를 다음 공정으로 반송하기 위한 벨트 컨베이어(89)가 하류측을 조금 위쪽으로 경사시켜 배치되어 있다.

도 2 중의 부호 (90)은 공통 프레임(18) 상의 지지 부재(도시하지 않음)에 설치된 종합 제어 조작반을 나타내고 있으며, 종합 제어 조작반(90)에는 공통 프레임(18) 상에 일체화하여 설치된 칭량 기구(13)와 포장 기구(16)의 제어 조작 부분이 일체화하여 설치되어 있다. 그리고, 공통 프레임(18)에는 도시하지 않은 복수의 캐스터가 설치되어 있고, 포장 장치(10)는 소정 장소로 사람의 손으로 눌러 이동할 수 있고, 소정 장소에 고정할 수 있도록 되어 있다. 또, 도 1, 도 2, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 위생 및 안전을 고려하여, 필요한 개소에는 분리식의 판형 커버가 장착되어 있다.

도 5 중의 부호 (93)은 모터용 커버를, 부호 (93a)는 플랜지 장착판(48b)에 설치된 L형의 커버 장착용 브래킷을, 부호 (93b)는 모터용 커버(93)의 좌우 후단에 설치된 대략 삼각 형상으로 판재로 이루어지는 한 쌍의 브래킷을, 부호 (93c)는 한 쌍의 브래킷(93b)에 설치된 센서 장착용 브래킷을 나타내고 있다. 또, 부호 (94)는 투명의 재료로 이루어지는 레벨 센서용의 창을 나타내고 있다. 또, 도 1 중의 부호 (95)는 상부 호퍼(11) 내의 건조 재료(12)의 레벨을 검출하는 레벨 센서를 나타내고 있다.

이어서, 또한 본 발명의 일 실시예에 관한 건조 재료의 포장 장치(10)의 실험예에 대하여 설명한다.

먼저, 전제 조건을 이하와 같이 한다.

건조 재료(12)는 컵 라면의 양념으로 하고, 작은 주머니 P의 사이즈(도 3 참조)는 길이 L=40∼150mm, 폭 W=40∼100mm, 작은 주머니 P 내의 건조 재료(12)의 중량은 0.1∼100g, 또, 작은 주머니 P의 개방측 단부(36)의 폭 t=5∼15mm, 가로 씰링부(71)의 폭 T=5∼20mm로 한다. 포재(14)의 폭은 약 90∼210mm로 한다. 또, 작은 주머니 P의 제조 능력은 최대 150개/분이며, 이 경우 4개의 커팅 파이프(22∼25)의 1개당 계량 시간은 최단 1.6초 필요하게 된다.

상기의 전제 조건에 따라 설계된 포장 장치(10)의 사이즈는 일례로서, 높이 H=1500∼2000mm, 길이 N=1000∼1500mm, 폭 S=700∼1000mm이다. 여기에서, 커팅 파이프(22∼25)는 내경 d=30∼100mm, 길이 M=150∼300mm, 회전 속도는 저속으로 5∼30rpm, 고속으로 60∼150rpm으로 하고, 경사각 α는 0도 또는 0도를 초과하여 20도 이하로 하고 있다. 그리고, 본 발명은 이들 수치에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 수치 변경을 하는 것은 가능하다.

계속해서, 포장 장치(10)를 사용하여, 건조 재료(12)를 칭량하고 충전하여, 씰링한 작은 주머니 P를 단체로 커팅하고 다음의 공정으로 반송하는 방법 및 작용 효과에 대하여 설명한다.

(1) 운전 전에, 상부 호퍼(11)에 소정량의 건조 재료(12)를 투입하고, 또, 투입 롤(32)에 포재(14)를 감는다.

(2) 포재(14)를 포재 절곡부(35)를 통해 내면(33, 34)이 서로 겹치도록 절곡하여 작은 주머니 형성부(15)의 씰링 금속 부재(69, 70) 사이, 작은 주머니 반송부(37)의 이송 롤러(76, 77) 사이, 및 작은 주머니 분리부(82)의 쌍 되는 커터 본체(82a, 82b) 사이에 세트한다.

(3) 커팅기(20)를 구동하여 상부 호퍼(11) 내의 건조 재료(12)를 커팅하고, 배출 슈트(41)를 통해 하부 호퍼(21) 내로 배출한다. 하부 호퍼(21) 내에 소정량이 투입되면, 레벨 센서(92)에 의해 검출하여 커팅기(20)를 정지한다.

(4) 커팅 파이프(22∼25)를 각각 최초는 고속으로, 최후는 저속으로 회전시켜, 각각에 대응하여 설치된 계량 버킷(27∼30)에 설정량의 건조 재료(12)를 투입한다.

(5) 계량 버킷(27∼30) 내에 투입된 건조 재료(12)의 양은 로드 셀(61)에 의해 검출되고, 설정량에 달하면 커팅 파이프(22∼25)의 회전을 정지한다.

(6) 각 계량 버킷(27∼30)에 저장된 소정량의 건조 재료(12)는 커팅 슈트(31)로부터의 커팅 개시 신호[즉, 커팅 슈트(31)가 공(空)인 신호]에 의해, 미리 순번이 결정된 계량 버킷(27∼30) 중 어느 하나의 개폐 댐퍼(26)를 열어, 커팅 슈트(31)에 배출하고, 커팅 슈트(31) 내에 일시 저장된다.

(7) 커팅 슈트(31) 내에 일시 저장된 건조 재료(12), 즉, 각 계량 버킷에 저장되고, 상기 커팅 슈트(31) 내에 가저장된 건조 재료(12)는 포장 기구(16)로부터의 곤포(梱包) 개시 신호[건조 재료(12)를 작은 주머니 k에 충전 가능한 조건을 만족시키는 신호]에 의해 차례로 커팅 슈트(31)의 개폐 댐퍼(65)를 열고, 작은 주머니 형성부(15)에 있는 작은 주머니 k(도 3 참조)에 충전된다.

(8) 건조 재료(12)가 커팅되어 공이 된 계량 버킷(27∼30)은 개폐식의 개폐 댐퍼(26)에 의해 닫히고, 대응하는 커팅 파이프(22∼25)를 회전시켜, 계량 버킷(27∼30) 내에 소정량의 건조 재료(12)를 커팅한다.

(9) 작은 주머니 형성부(15)의 한 쌍의 씰링 금속 부재(69, 70)에 의해, 작은 주머니 k 위쪽의 가로 씰링부(71)를 형성함으로써, 3 방향이 씰링된 작은 주머니 P를 형성하는 동시에, 이 작은 주머니 P의 위쪽에 접속하여 2 방향[즉, 아래 쪽 위치 및 개방측 단부(36)]이 씰링된 작은 주머니 k가 형성된다.

(10) 작은 주머니 반송부(37)의 한 쌍의 이송 롤러(76, 77)에 의해 작은 주머니 P가 씰링된 개방측 단부(36)를 사이에 두고 하방으로 1피치 보내, 커팅 슈트(31)에 곤포 개시 신호를 보낸다.

(11) 작은 주머니 반송부(37)에 의해 1피치 하방으로 보내진 연속 포장 상태의 작은 주머니 P는 가로 씰링부(71)가 작은 주머니 분리부(82)에 의해 분리된다.

(12) 분리된 단체의 작은 주머니 P는 벨트 컨베이어(89) 상에 낙하되어 다음 공정으로 반송된다.

(13) 이후, 상기 (6)∼(12)를 소정 회수 반복하여 실행한다.

포장 장치(10)에서는, 경사되어 회전하는 커팅 파이프(22∼25)를 사용하고 있으므로, 종래의 진동 피더에 비해 진동이 거의 없기 때문에, 건조 재료(12)를 소량(예를 들면, 0.3g)이라도 정밀도 양호하게 커팅할 수 있고, 또한, 4개의 커팅 파이프(22∼25)를 사용하고 있으므로, 고속으로 커팅할 수 있고, 또한, 4개의 커 팅 파이프(22∼25)를 컴팩트하게 배치할 수 있다. 또, 건조 재료(12)에 진동이 작용하지 않으므로, 건조 재료(12)의 깨짐이나 부서짐이 거의 없다. 또한, 종래의 장치와 비교하여, 소형화할 수 있어 작은 스페이스에 수납할 수 있다.

커팅 파이프(22∼25)의 각각에 대응하는 계량 버킷(27∼30)을 설치하고 있으므로, 커팅된 건조 재료(12)를 고속으로 칭량할 수 있다. 그리고, 커팅 파이프(22∼25)를 4개 설치하였으나, 이것에 한정되지 않고, 필요에 따라, 2, 3개 또는 5개 이상 설치해도 된다.

커팅 슈트(31)에 개폐 댐퍼(65)를 설치하여 건조 재료(12)를 일시 저장하고 작은 주머니 형성부(15)에 배출했지만, 이것에 한정되지 않고, 타임 스케줄이 문제가 아니면, 개폐 댐퍼를 생략하고, 계량 버킷(27∼30)으로부터 직접 건조 재료(12)를 작은 주머니 형성부(15)에 배출할 수도 있다.

배출 슈트(41)를 사이에 두고 상부 호퍼(11)와 하부 호퍼(21)를 형성함으로써, 상부 호퍼(11)를 건조 재료(12)를 공급하는 용기로서 사용한다. 한편, 하부 호퍼(21)는 상부 호퍼(11)로부터 배출된 건조 재료(12)를 필요한 양만큼 모으는 용기로서 사용한다. 이와 같이, 각각 기능을 분할함으로써, 커팅 파이프(22∼25)에 도입되는 하부 호퍼(21) 내의 건조 재료(12)에 헤드에 의한 큰 압력이 걸리지 않고, 커팅 파이프(22∼25)에 의해 안정적으로 건조 재료(12)를 커팅할 수 있다. 그러나, 건조 재료(12)에 큰 압력이 걸리지 않는 경우나, 건조 재료(12)의 자중(自重)의 영향이 그다지 없는 경우에는, 상부 호퍼와 하부 호퍼를 하나의 호퍼로 통합할 수도 있다.

하부 호퍼(21)의 배출부(21b)에 모인 건조 재료(12)를 커팅 파이프(22∼25) 내에 도입하기 위해, 착탈 가능한 회전 날개를 설치하고, 마모나 청소에 의한 교환이 가능한 구조로 했지만, 이들의 필요가 없는 조건으로 사용하는 것이면, 회전 날개를 생략할 수도 있다.

세로형 3방 씰링 타입의 작은 주머니 형성부(15)를 구비한 포장 기구(16)를 설치했으나, 이것에 한정되지 않고, 필요에 따라, 세로 씰링식이 아닌 다른 타입, 예를 들면, 로터리식의 작은 주머니 형성부를 구비한 포장 기구를 설치할 수도 있다.

작은 주머니 분리부(82)나 벨트 컨베이어(89)를 공통 프레임(18) 상에 설치했으나, 이것에 한정되지 않고, 상황에 따라, 작은 주머니 분리부나 벨트 컨베이어를 생략 해도 된다.

각 커팅 파이프(22∼25)의 경사각 α를 동시에 조정 가능하게 구성하였지만, 이것에 한정되지 않고, 필요에 따라, 개개로 조정 가능하게 구성해도 된다. 또, 필요에 따라, 경사각 α를 고정해도 된다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 건조 재료의 포장 장치에 있어서는, 칭량 기구에 복수의 진동 피더를 사용하지 않고, 복수의 회전하는 커팅 파이프를 사용하고 있으므로, 칭량 기구와 포장 기구를 공통 프레임을 통해 간단하게 일체화할 수 있다. 이에 따라, 칭량 기구와 포장 기구의 기계 부분의 공통화가 도모되는 동시에, 제어 부분도 간략화할 수 있어 장치를 소형화할 수 있다.

또, 복수의 커팅 파이프 및 계량 버킷을 병설하여 설치하고 있으므로, 예를 들면, 찻물에 적신 밥, 조미된 분말 식품 또는 컵 라면의 양념과 같은 건조 재료를 고속으로, 소량씩 정확하게 칭량하여 커팅하고 포장하는 것에 적합하다.

또, 본 발명에 관한 건조 재료의 포장 장치에 있어서, 작은 주머니 형성부에서, 상부 개방된 작은 주머니 내에 칭량 기구로부터 커팅되는 건조 재료를 충전 하는 동시에, 건조 재료가 충전된 선행하는 작은 주머니의 상부를 가로 씰링하고, 또한, 하방의 작은 주머니 분리부에서, 건조 재료가 충전되어 3 방향 씰링된 작은 주머니의 가로 씰링 부분을 차례로 가로 커팅하는 경우에는, 작은 주머니의 형성, 건조 재료의 충전 및 작은 주머니 가로 커팅의 각 작업 시간을 짧게할 수 있으며, 이에 따라 생산성이 향상된다.

다음에, 본 발명에 관한 건조 재료의 포장 장치에 있어서, 작은 주머니 형성부의 바로 위에 커팅 슈트를 배치한 경우에는, 상부 개방된 작은 주머니에 커팅 슈트로부터 건조 재료를 즉석에서 투입할 수 있고, 이 결과, 건조 재료의 투입 시간을 단축할 수 있다.

그리고, 본 발명에 관한 건조 재료의 포장 장치에 있어서, 호퍼를 상부 호퍼와 하부 호퍼로 나누는 경우에는, 커팅 파이프에 도입되는 하부 호퍼 내의 건조 재료에 큰 압력이 걸리지 않으므로, 커팅 파이프에 의해 안정적으로 건조 재료가 커팅되며, 이 결과, 건조 재료의 안정된 커팅을 할 수 있고, 건조 재료를 고속으로 칭량할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 건조 재료의 포장 장치에 있어서, 복수의 커팅 파이프 의 경사각을 동시에 조정 가능한 경우에는, 개개의 커팅 파이프를 조정하지 않고 되므로, 조정 작업 시간이 단축되는 동시에, 조정 작업이 용이해진다.

Claims (8)

1. 저장된 건조 재료를 칭량(稱量)하여 커팅하는 칭량 기구와, 상기 칭량 기구에 의해 소정량씩 커팅된 상기 건조 재료를, 일정 폭을 가지는 띠 모양의 포재(包材)로 연속적으로 형성되는 작은 주머니에 차례로 넣어 씰링하는 포장 기구를 구비한 건조 재료의 포장 장치로서,

   상기 포장 기구는 상기 칭량 기구에 공통 프레임을 통해 일체화하여 배치되며,

   상기 칭량 기구는 (1) 상기 건조 재료를 저장하고 하부로부터 서서히 배출 시킬 수 있는 호퍼(hopper)와, (2) 각각 독립하여 회전 구동되고, 커팅 방향에 따라 수평 또는 하방으로 경사 배치되고, 또한 회전함으로써 상기 호퍼로부터 배출된 상기 건조 재료를 서서히 커팅하는 복수의 병렬 배치된 커팅 파이프와, (3) 상기 각 커팅 파이프의 하류측에 각각 설치되고, 상기 건조 재료를 칭량하여 소정량만 저장하고, 또한 하부에는 일시 저장된 상기 건조 재료를 배출하는 개폐식의 개폐 댐퍼를 구비한 계량 버킷(bucket)과, (4) 상기 각 계량 버킷으로부터 배출된 상기 건조 재료를 일시 저장하고, 다른 개폐 댐퍼를 통해 상기 포장 기구에 공급할 수 있는 커팅 슈트(chute)를 가지며,

   상기 포장 기구는 롤 형상으로 감겨진 상기 포재를 서서히 풀고, 상기 포재를 그 폭 방향의 중심선을 기준으로 하여 둘로 접는 포재 절곡부와, 상기 포재 절곡부로부터 공급되는 둘로 접힌 상기 포재를, 상부 개방된 상기 작은 주머니를 형성하기 위해 그 개방측 단부를 세로 씰링하는 동시에, 그 하부 위치를 가로 씰링하여, 상부 개방된 상기 작은 주머니를 형성하고, 상기 가로 씰링에 의해 선행하여 상기 건조 재료가 충전된 상기 작은 주머니의 상부를 폐색하는 작은 주머니 형성부를 가지며,

   상기 각 계량 버킷에 저장된 소정량의 상기 건조 재료는 상기 각 계량 버킷의 개폐 댐퍼를 통해 상기 커팅 슈트에 배출되고, 또한 상기 커팅 슈트의 상기 다른 개폐 댐퍼를 통해 바로 아래의 상기 작은 주머니 형성부에 형성된 상기 개방된 상기 작은 주머니에 투입되는 것을 특징으로 하는 건조 재료의 포장 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 포장 기구는 상기 작은 주머니 형성부의 하류에 배치되고, 상기 작은 주머니를 간헐적으로 하방으로 송출하는 작은 주머니 반송부와, 상기 작은 주머니 반송부의 하류측에 형성되고, 상기 건조 재료가 충전된 상기 작은 주머니를 차례로 가로 씰링 부분에서 가로 커팅하는 작은 주머니 분리부를 가지는 것을 특징으로 하는 건조 재료의 포장 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 호퍼(hopper)는 상부 호퍼와, 상기 상부 호퍼의 하방에 설치된 하부 호퍼를 가지며, 상기 상부 호퍼의 하부 배출부에는 회전식의 커팅기가 설치되고, 상기 커팅기를 통해 상기 하부 호퍼에 서서히 상기 건조 재료를 공급하는 것을 특징으로 하는 건조 재료의 포장 장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 호퍼는 상부 호퍼와, 상기 상부 호퍼의 하방에 설치된 하부 호퍼를 가지며, 상기 상부 호퍼의 하부 배출부에는 회전식의 커팅기가 설치되고, 상기 커팅기를 통해 상기 하부 호퍼에 서서히 상기 건조 재료를 공급하는 것을 특징으로 하는 건조 재료의 포장 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 커팅 파이프는 공통의 지지 부재에 탑재되어, 상기 각 커팅 파이프의 경사각을 동시에 조정 가능한 것을 특징으로 하는 건조 재료의 포장 장치.
6. 제2항에 있어서,

   상기 복수의 커팅 파이프는 공통의 지지 부재에 탑재되어, 상기 각 커팅 파이프의 경사각이 동시에 조정 가능한 것을 특징으로 하는 건조 재료의 포장 장치.
7. 제3항에 있어서,

   상기 복수의 커팅 파이프는 공통의 지지 부재에 탑재되어, 상기 각 커팅 파이프의 경사각을 동시에 조정 가능한 것을 특징으로 하는 건조 재료의 포장 장치.
8. 제4항에 있어서,

   상기 복수의 커팅 파이프는 공통의 지지 부재에 탑재되어, 상기 각 커팅 파이프의 경사각을 동시에 조정 가능한 것을 특징으로 하는 건조 재료의 포장 장치.

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