KR102310918B1 - 컨베이어형 세척 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨베이어를 통해 이송되는 과정에서 피세정물을 세척하는 컨베이어형 세척 장치 및 방법에 관한 기술로, 컨베이어 상에 투입된 피세정물을 자동으로 세척할 뿐만 아니라, 세척이 용이하지 않은 피세정물의 면적에 대한 세척도 수행하는 바, 피세정물의 세척 공정이 단순화되고, 피세정물을 균일하게 세정하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 피세정물을 세정하는데 사용한 세정유를 재사용하는 바, 세정유의 사용량이 줄어드는 효과가 있다.

Description

컨베이어형 세척 장치{Apparatus for cleaning conveyor}

본 발명은 컨베이어형 세척 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨베이어 상에 피세정물을 투입하고, 컨베이어를 통해 이송되는 과정에서 피세정물을 세척하는 컨베이어형 세척 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 가공에 의해 생산되어 조립되는 가공품 표면을 세척하는 공정으로는 다양한 방법이 존재한다.

대표적인 방법으로는 세척액 내부에 피세정물을 투입하고, 일정 시간이 지난 후에 세척액 내에서 피세정물을 꺼낸 후, 건조시키는 방법이 있다.

또한, 공정을 단순화하기 위해, 컨베이어 상에 피세정물을 투입하여 세척하는 다양한 기술이 존재한다. 대표적으로 한국등록특허 제10-1,543,706호가 있으며, 해당 문헌에는 "차량의 부속품과 같이 가공에 의해 생산되어 조립되는 가공품의 표면을 세척하여 이물질을 제거하는 다양한 세척공정을 순차적으로 진행하는 세척장치에서 가공품을 각각의 세척공정으로 이송하기위해 체인으로 컨베이어를 구성하여 순차적이고 안정적으로 세척과정을 진행할 수 있도록 하는 가공품의 다공정 세척기용 체인컨베이어 공급장치"를 개시하고 있다.

이와 마찬가지로, 컨베이어형 이송 장치와 관련하여 공지된 기술은 대부분 세척장치의 이송장치로 인한 세척시간을 단축하거나 세척품질을 향상하지 못하는 등의 문제를 개선하기 위해, 세척공정의 운송, 시간 등에 초점을 맞춘 기술이다.

따라서, 세척 품질의 향상을 나타내지 못할 뿐만 아니라, 컨베이어에 접촉한 면 또는 사각지대의 세척이 용이하지 않은 것에 대한 해결책을 제시하지 못하고 있다.

대한민국등록특허 제10-0,925,947호 (2009. 11. 02. 등록) 대한민국등록특허 제10-1,543,706호 (2015. 08. 05. 등록)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 컨베이어 상에 투입된 피세정물을 자동으로 세척하는 컨베이어형 세척 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 컨베이어 상에 투입된 피세정물의 세척이 용이하지 않은 부위까지 세척하는 컨베이어형 세척 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 피세정물을 세정하는데 사용한 세정유를 재사용하는 컨베이어형 세척 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 피세정물을 투입하는 투입구, 투입구로 투입된 피세정물을 이송하는 컨베이어, 세정유를 가열하고 펌프로 공급하고, 사용한 세정유를 정제하여 재사용하는 세정유 탱크, 컨베이어를 통해 이송되는 피세정물에, 세정유 탱크에서 가열된 세정유를 분사하여 세척하는 워싱 노즐을 포함한다.

워싱 노즐은 세정유가 분사되는 유출구를 향할수록 직경이 좁아지는 오리피스형이다.

워싱 노즐의 내주면은 나사산이 형성된 스파이럴 구조이다.

워싱 노즐의 내주면 또는 세정유가 분사되는 유출구 중, 적어도 어느 한 곳에는 세정유가 충돌하여, 피세정물에 분사되는 세정유의 입자를 작게 쪼개는 충돌판을 포함한다.

워싱 노즐은 컨베이어를 따라 이송되는 피세정물을 1차 세척하는 제 1노즐과, 제1 노즐에 의해 1차 세척된 피세정물에, 제 1노즐보다 높은 압력으로 세정유를 분사하여, 2차 세척과 동시에 피세정물의 위치를 이동시키는 제 2노즐과, 제2 노즐에 의해 2차 세척된 피세정물에, 제 1노즐과 동일한 압력으로 세정유를 분사하여 피세정물을 3차 세척하는 제 3노즐을 포함한다.

제1 노즐에 의해 1차 세척된 피세정물에, 제 1노즐보다 높은 압력으로 세정유를 분사하여, 2차 세척과 동시에 피세정물의 위치를 이동시키는 제 2노즐은 피세정물의 하부에만 위치한다.

세정유 탱크는 워싱 노즐을 통해 분사되고, 피세정물의 이물질과 함께 배출되는 세정유를 재사용하기 위해, 이물질을 제거하는 필터를 포함한다.

필터는 분진 및 유분을 제거하는 흡착포와, 흡착포를 통해 분진 및 유분이 제거된 세정액에 남은 미세 입자의 이물질을 제거하는 미세필터를 포함한다.

워싱 노즐에서 분사된 세정유에 의해 이물질이 제거된 피세정물의 표면에 공기를 분사하여, 피세정물의 표면에 잔존하는 세정유 및 이물질을 털어내며, 피세정물을 건조하는 에어 노즐과, 에어 노즐에 의해 건조된 피세정물에 열을 가하여 건조하는 열 건조기를 더 포함한다.

워싱 노즐은 컨베이어의 이송 방향을 따라 이동하고, 분사하는 각도가 조절된다.

본 발명에 따르면, 컨베이어 상에 투입된 피세정물을 자동으로 세척할 뿐만 아니라, 세척이 용이하지 않은 피세정물의 면적에 대한 세척도 수행하는 바, 피세정물의 세척 공정이 단순화되고, 피세정물을 균일하게 세정하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 피세정물을 세정하는데 사용한 세정유를 재사용하는 바, 세정유의 사용량이 줄어드는 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 컨베이어형 세척 장치의 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 컨베이어형 세척 장치의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 컨베이어형 세척 장치의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 워싱 노즐의 단면 사시도.
도 5는 본 발명의 추가 실시예에 따른 세척 장치의 평면도.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

도 1은 본 발명에 따른 컨베이어형 세척 장치의 평면도, 도 2는 본 발명에 따른 컨베이어형 세척 장치의 정면도, 도 3은 본 발명에 따른 컨베이어형 세척 장치의 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명은 가공물인 피세정물(1)을 투입하는 투입구(10)와, 투입구(10)로 투입된 피세정물(1)을 이송하는 컨베이어(20), 세정유를 가열하여 펌프로 공급하고, 사용한 세정유를 정제하여 재사용하는 세정유 탱크(T), 컨베이어(20)를 통해 이송되는 피세정물(10)에 세정유 탱크(T)에서 가열된 세정유를 피세정물(1)의 상부 및 하부에서 분사하여 세척하는 워싱 노즐(30)을 포함한다.

투입구(10)는 가공물인 피세정물(1)을 투입하는 곳으로, 컨베이어(20)와 연결된다. 즉, 투입구(10)에 올린 피세정물(1)은 일부가 컨베이어(20)에 걸치는 바, 컨베이어(20)의 회전력에 의해 투입구(1)에서 강제로 이송된다.

컨베이어(20)는 투입구(10)에 올린 피세정물(1)을 이송시켜서, 워싱 노즐(30)에 의해 세척을 하게 하는 운반 수단이다. 이를 위해, 컨베이어(20)는 적어도 하나 이상의 동력 모터와, 동력 모터의 타단에 위치한 롤러와, 동력 모터 및 롤러를 감싸는 벨트를 포함한다.

다만, 본원발명에서 개시하는 컨베이어(20)는 위의 형상을 전제로 설명을 하고 있으나, 측면에 위치한 벨트에 의해 회전하는 개별 회전 롤러형 컨베이어, 볼 형태의 개별 회전 컨베이어일 수 있다.

세정유 탱크(T)는 피세정물(1)을 세척하는 세정유를 보관한다. 또한, 세정유를 피세정물(1)의 각 이물질을 제거하기 위한 적합 온도로 가열한다. 여기서, 세정유는 세정유 탱크(T) 내에 구비된 펌프에 의해 워싱 노즐(30)로 공급된다.

또한, 세정유 탱크(T)는 워싱 노즐(30)을 통해 분사되고, 피세정물(1)에 붙어있던 이물질과 섞인 세정유를 재사용한다. 따라서, 이물질을 제거하기 위한 필터를 포함한다.

세정유 탱크(T)의 필터는 분진 및 유분을 제거하는 흡착포와, 흡착포를 통해 분진 및 유분이 제거된 세정액에 남은 미세한 입자의 이물질을 제거하는 미세필터, 크기가 큰 이물질을 거르는 그물(mesh)형 망을 포함한다.

또한, 본 발명은 이물질이 포함된 세정액의 입자 분리를 위해 세정유 탱크(T) 내에 회전용 모터를 더 포함할 수 있다. 회전용 모터는 세정유 탱크(T) 내의 세정유를 회전시킨다. 따라서, 회전하며 원심 분리에 의해, 입자의 크기가 작아지고 가벼워진 입자는 위로 떠오르고, 흡착포에 의해 제거될 수 있다. 또한, 세정유 탱크(T) 내의 세정유가 회전하는 과정에서 작업 중 의도치 않게 포함된 이물질로, 크기가 큰 이물질은 세정용 탱크(T) 내부에 위치한 그물(mesh)형 망에 의해 걸러진다.

이를 통해, 세정용 탱크(T)는 입자가 큰 이물질은 그물형 망에 의해 걸러지고, 분진 및 유분은 흡착포에 의해 걸러질 뿐만 아니라, 미세한 입자는 미세필터에 의해 걸러지는 바, 이를 공급 및 분사하는 펌프 및 노즐이 막히고, 세정유의 청결 및 순수성을 향상시킨다.

워싱 노즐(30)은 컨베이어(20)를 통해 이송되는 피세정물(1)을 세척한다. 이를 위해, 세정유 탱크(T)에서 가열된 세정유를 피세정물(1)의 상부 및 하부에서 분사한다.

도 4는 본 발명에 따른 워싱 노즐의 단면 사시도이다.

도 4를 참조하면, 워싱 노즐(30)은 세정유가 분사되는 유출구를 향할수록 직경이 좁아지는 오리피스 형상이다. 이를 통해, 직경이 좁아지며 분사되는 세정유의 압력이 향상되는 효과가 있다.

또한, 워싱 노즐(30)의 내주면은 나사산(31)이 형성된 스파이럴 구조이다. 이는 세정유가 분사되는 과정에서, 내주면의 나사산(31)에 의해 회전하는 효과를 나타낸다. 따라서, 오리피스 형상에 의해 분사되는 세정유의 압력이 향상되고, 나사산(31)에 의해 회전하며 분사되는 바, 동일한 면적의 노즐 대비 조사하는 면적이 넓어지고, 압력이 향상되는 효과가 있다.

여기서, 워싱 노즐(30)은 내주면 혹은 유출구 중 적어도 어느 하나에, 세정유를 분사하는 과정에서 세정유가 충돌하는 충돌판(32)을 포함한다. 충돌판(32)은 세정유가 향상된 압력으로 회전하며 유출구를 향하는 과정에서, 세정유에 포함된 기포를 더욱 작게 분리하는 효과가 있다. 따라서, 분사되는 과정에서 세정유에 포함된 기포가 더욱 미세해지는 바, 세정유가 피세정물(1)의 표면에 분사되는 과정에서 더욱 미세한 부위까지 세정할 수 있는 효과를 나타낸다.

또한, 워싱 노즐(30)은 적어도 하나 이상 구비되며, 바람직하게는 3열 이상인 것이 것이 바람직하다.

이를 구체적으로 설명하면, 워싱 노즐(30)은 컨베이어(20)를 따라 이송되는 피세정물(1)을 1차적으로 세척하는 제 1노즐과, 제 1노즐에 의해 세척된 피세정물(1)을, 제 1노즐보다 더욱 높은 압력으로 세정유를 분사하여, 2차 세척과 동시에 피세정물(1)의 위치를 이동시키는 제 2노즐과, 제 2노즐에 의해 2차 세척된 피세정물(1)에, 제 1노즐과 동일한 압력으로 세정유를 분사하여 피세정물(1)을 3차 세척하는 제 3노즐을 포함한다.

제 1노즐은 컨베이어(20)를 따라 이송되는 피세정물(1)을 가장 먼저 세척하는 노즐이다. 또한, 제1 노즐은 컨베이어(20)의 하부 및 상부에 적어도 하나 이상 구비되며, 컨베이어(20)의 이송 방향을 따라 이동하고, 분사하는 각도가 조절된다.

제 2노즐은 제 1노즐에서 세척된 피세정물(1)에 세정유를 재분사한다. 이는 제 1노즐에서 분사되는 세정유의 압력보다 더욱 높은 압력으로 분사된다. 이를 구체적으로 설명하면, 컨베이어(20)에 맞닿아서 이동하는 피세정물(1)은, 이송이 종료되는 지점까지 컨베이어(20)의 동일 지점과 지속적으로 맞닿아서 이송된다. 따라서, 컨베이어(20)와 맞닿아있는 피세정물(1)의 지점은, 이송이 시작되고부터 종료될 때까지 지속적으로 컨베이어(20)에 맞닿아 있는 바, 해당 지점은 세척되지 않는 문제가 있다. 따라서, 제2 노즐은 컨베이어(20)의 하부에 위치하여, 상부로만 세정유를 분사하되, 분사하는 압력은 제 1노즐보다 강하게 분사하여, 피세정물(1)의 위치를 미세하게 이동시킨다. 따라서, 위치가 이동된 피세정물(1)은 제 1노즐에 의해 세척되지 못한 부분이 외부로 드러나게 되는 바 이후 세척을 가능하게 한다. 또한, 제 2노즐은 컨베이어(20)의 이송 방향에 따라 이동 가능하고, 분사하는 각도는 컨베이어(20)의 이동 방향에 수직이다. 이는, 제 1노즐과 달리, 제 2노즐은 피세정물(1)의 위치를 옮기기 위해, 컨베이어로(20)부터 피세정물(1)을 띄우는 것에 목적이 있는 바, 수직인 각도로 세정액을 분사하는 것이다.

여기서, 제 2노즐이 세정유를 분사하는 압력은 제 1노즐에서 세정유를 분사하는 압력보다 높은 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 피세정물(1)의 무게 및 면적에 따라, 피세정물(1)의 위치를 변화시킬 수 있는 압력인 것이 바람직하다.

이를 위해, 작업자는 투입구(10)에 피세정물(1)을 투입하기 전에, 피세정물(1)의 면적 및 무게 등을 담은 데이터를 입력할 수 있다. 또한, 투입구(10)에 피세정물(1)을 투입하면 압력이 가해지는 면적 및 무게를 기반으로 피세정물(1)의 정보를 판단할 수 있다. 이 외에도 투입구(10)에서 피세정물(1)의 무게를 파악하고, 촬상부를 통해 면적을 파악할 수 있다. 따라서, 입력 또는 판단된 피세정물(1)의 데이터를 기반으로 제 2노즐에서 분사하는 세정유의 압력을 조절할 수 있다.

제 3노즐은 제 2노즐에 위해 2차 세척되고, 위치가 변화한 피세정물(1)을 세척한다. 이는 제 1노즐에서 분사한 세정유의 압력과 동일한 압력으로 분사한다. 또한, 제3 노즐은 컨베이어(10)의 하부 및 상부에 적어도 하나 이상 구비된다.

이를 통해, 본원발명의 워싱 노즐(30)은 제 1노즐에 의해 컨베이어(20) 상의 피세정물(1)을 세척하고, 제 2노즐에 의해 컨베이어(20) 상에 맞닿은 피세정물(1)을 이동시킨 후, 제 3노즐에 의해 이동된 피세정물(1)의 미세척 부위를 세척한다. 따라서, 컨베이어(20)로 이송함에도 불구하고 피세정물(1)의 모든 면적이 세척되는 효과가 있다.

또한, 제1 노즐은 컨베이어(20)의 하부 및 상부에 적어도 하나 이상 구비되며, 컨베이어(20)의 이송 방향을 따라 이동하고, 분사하는 각도가 조절된다.

도 5는 본 발명의 추가 실시예에 따른 세척 장치의 평면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명은 워싱 노즐(30)에서 분사된 세정유에 의해 이물질이 제거된 피세정물(1)의 표면에 공기를 분사하여, 피세정물(1)의 표면에 잔존하는 세정유 및 이물질을 털어내며 피세정물(1)을 건조하는 에어 노즐(40)과, 에어 노즐(40)에 의해 건조된 피세정물(1)에 열을 가하여 건조하는 열 건조기(50)를 더 포함할 수 있다.

에어 노즐(50)은 피세정물(1)에 잔존하는 세정유와 이물질을 털어낸다. 또한, 이와 동시에 공기에 의해 피세정물(1)의 표면을 건조한다. 이를 위해 에어 노즐(40)은 피세정물(1)의 상부 및 하부에서 동시에 에어를 조사한다. 또한, 에어 노즐(40)은 위에서 전술한 워싱 노즐(30)과 마찬가지로 적어도 하나 이상 구비되며, 바람직하게는 3열 이상인 것이 바람직하다. 이는 전술한 워싱 노즐(30)과 동일한 배치를 가지는 것이 바람직한 것으로, 동일한 설명은 생략한다.

열 건조기(50)는 컨베이어(20)를 통해 이송되는 피세정물(1)의 주변에 적어도 하나 이상 구비되어, 이송되는 피세정물(1)을 건조한다. 이는 컨베이어(20)의 좌측, 우측 및 상부가 막혀있는 바, 어느 한 곳에 위치하더라도, 열의 대류에 의해 피세정물(1)의 전체 면적을 건조할 수 있다.

또한, 본 발명은 투입구(10)에서 피세정물(1)을 투입하는 작업자가 컨베이어(20)를 통해 세척된 피세정물(1)을 회수하기 용이하도록, 회수용 컨베이어를 더 포함할 수 있다.

회수용 컨베이어는 공기 중에 노출되어, 세정된 피세정물(1)이 작업자에게로 이송되는 것으로, 에어 노즐(40) 및 열 건조기(50)에 의해 건조된 피세정물(1)의 일부 미건조 부위가 있을 경우, 자연 건조시킬 수 있다. 따라서, 본원발명은 단일 작업자에 의해 실시할 수 있으며, 단일 작업자의 위치 이동 없이도 수행할 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

100 : 컨베이어형 세척 장치 1 : 피세정물
10 : 투입구 20 : 컨베이어
30 : 워싱 노즐 31 : 나사산
32 : 충돌판 40 : 에어 노즐
50 : 열 건조기

Claims (10)

1. 피세정물을 투입하는 투입구;
   상기 투입구로 투입된 피세정물을 이송하는 컨베이어;
   세정유를 가열하고 펌프로 공급하고, 사용한 세정유를 정제하여 재사용하는 세정유 탱크; 및
   상기 컨베이어를 통해 이송되는 피세정물에, 세정유 탱크에서 가열된 세정유를 분사하여 세척하는 워싱 노즐; 을 포함하고,
   상기 워싱 노즐은 컨베이어를 따라 이송되는 피세정물을 1차 세척하는 제 1노즐;
   상기 제1 노즐에 의해 1차 세척된 피세정물에, 제 1노즐보다 높은 압력으로 세정유를 분사하여, 2차 세척과 동시에 피세정물의 위치를 이동시키는 제 2노즐;
   상기 제2 노즐에 의해 2차 세척된 피세정물에, 제 1노즐과 동일한 압력으로 세정유를 분사하여 피세정물을 3차 세척하는 제 3노즐; 을 포함하는 컨베이어형 세척 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 워싱 노즐은 세정유가 분사되는 유출구를 향할수록 직경이 좁아지는 오리피스형인 컨베이어형 세척 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 워싱 노즐의 내주면은 나사산이 형성된 스파이럴 구조인 컨베이어형 세척 장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 워싱 노즐의 내주면 또는 세정유가 분사되는 유출구 중, 적어도 어느 한 곳에는 세정유가 충돌하여, 피세정물에 분사되는 세정유의 입자를 작게 쪼개는 충돌판;을 포함하는 컨베이어형 세척 장치.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 노즐에 의해 1차 세척된 피세정물에, 제 1노즐보다 높은 압력으로 세정유를 분사하여, 2차 세척과 동시에 피세정물의 위치를 이동시키는 제 2노즐은 피세정물의 하부에만 위치한 컨베이어형 세척 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 세정유 탱크는 워싱 노즐을 통해 분사되고, 피세정물의 이물질과 함께 배출되는 세정유를 재사용하기 위해, 이물질을 제거하는 필터;
   를 포함하는 컨베이어형 세척 장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 필터는 분진 및 유분을 제거하는 흡착포;와,
   상기 흡착포를 통해 분진 및 유분이 제거된 세정액에 남은 미세 입자의 이물질을 제거하는 미세필터;
   를 포함하는 컨베이어형 세척 장치.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 워싱 노즐에서 분사된 세정유에 의해 이물질이 제거된 피세정물의 표면에 공기를 분사하여, 피세정물의 표면에 잔존하는 세정유 및 이물질을 털어내며, 피세정물을 건조하는 에어 노즐; 과,
   상기 에어 노즐에 의해 건조된 피세정물에 열을 가하여 건조하는 열 건조기;를 더 포함하는 컨베이어형 세척 장치.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 워싱 노즐은 컨베이어의 이송 방향을 따라 이동하고, 분사하는 각도가 조절되는 컨베이어형 세척 장치.

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