KR20170047906A - 파이프 보온커버 제조용 자동 커팅머신 - Google Patents

파이프 보온커버 제조용 자동 커팅머신 Download PDF

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최재훈
박대용
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Abstract

본 발명은 파이프 보온커버 제조용 자동 커팅머신에 관한 것으로, 특히 파이프 보온커버를 자동화된 제조공정으로 성형할 때 원단을 자동으로 절단하여 생산성과 품질향상을 도모하는 신개념의 기술에 관한 것이다.
종래에 게시된 파이프용 보온커버의 제조는 전적으로 수작업으로 시행함으로써 생산성이 저하됨은 물론 이로 인해 제품의 가격이 상승하고, 특히 수작업 절단으로 절단부의 불일정 및 작업자의 위험성이 증가하며, 제품의 완성도와 품질이 저하되는 문제점이 야기된다.
본 발명은 상기한 문제점을 일소하기 위한 방안으로 구동드럼의 롤링작업시 내부용 커팅머신의 칼날이 하부로 선회하여 롤링되는 원단의 일측을 절단하면서 결합홈을 성형하고, 상기 결합홈의 성형이 완료되면 내부용 커팅머신의 칼날이 상부로 선회함과 동시에 외부용 커팅머신의 칼날이 하부로 선회하여 롤링되는 원단의 타측을 절단하면서 결합돌기를 성형하며, 상기 결합돌기의 성형이 완료되면 외부용 커팅머신의 칼날이 상부로 선회한 후 중앙부 커팅머신의 계단식 칼날이 롤링 완료된 파이프 보온커버를 길이방향으로 절단하여 절개부를 형성하는 일련의 절단공정을 자동화로 구현하는 기술을 강구함을 특징으로 한다.

Description

파이프 보온커버 제조용 자동 커팅머신{Auto cutting machine for the production for pipe insulation cover}
본 발명은 파이프 보온커버를 자동화된 제조공정으로 성형할 때 원단을 자동으로 절단하여 생산성과 품질향상을 도모하는 신개념의 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 빌딩, 아파트, 각종 공장 등의 건축물이나 구조물에는 급수, 급탕, 소화, 배수, 통기, 냉난방, 공기조화, 냉동, 환기, 집진, 압축공기, 도시가스, 전력 등의 용도로 각종 파이프가 설치되어 기체, 액체, 분체 등의 물질들이 이동하는 경로로 사용되는데, 이러한 파이프의 재료, 지름, 두께 등은 사용되는 분야의 특수성, 수송 유체의 화학적 성질, 유량, 유속, 압력 등에 따라 다르다.
이러한 파이프는 내부에 흐르는 유체를 보온 및 단열시켜 열교환에 따른 에너지의 손실을 최소화시키거나 동절기에 외부의 찬 기온이 전달되어 파이프가 동파되는 것을 방지하기 위하여 그 용도에 따라 외주연을 감싸는 보온커버가 구비된다.
이와 같은 파이프용 보온커버에 관련한 선행기술로는 특허출원 「제2001-0088778호, 명칭/ 보온시공이 용이한 파이프용 보온커버」가 제안되고 있다.
상기 선행기술에 개시된 파이프용 보온커버는 조립작업시 길이방향 연결부위의 기밀을 유지하도록 양단에는 결합돌기 및 결합홈이 형성되고, 길이방향을 따라 계단형의 절개부가 형성됨으로써 상기 절개부를 벌려 파이프의 외측을 감싸게 설치할 수 있게 된다.
그러나 종래에는 상기 파이프 보온커버의 제조를 전적으로 수작업으로 시행함으로써 생산성이 저하됨은 물론 이로 인해 제품의 가격이 상승하고, 특히 수작업 절단으로 절단부의 불일정 및 작업자의 위험성이 증가하며, 제품의 완성도와 품질이 저하되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 구동드럼의 롤링작업시 내부용 커팅머신의 칼날이 하부로 선회하여 롤링되는 원단의 일측을 절단하면서 결합홈을 성형하고, 상기 결합홈의 성형이 완료되면 내부용 커팅머신의 칼날이 상부로 선회함과 동시에 외부용 커팅머신의 칼날이 하부로 선회하여 롤링되는 원단의 타측을 절단하면서 결합돌기를 성형하며, 상기 결합돌기의 성형이 완료되면 외부용 커팅머신의 칼날이 상부로 선회한 후 중앙부 커팅머신의 계단식 칼날이 롤링 완료된 파이프 보온커버를 길이방향으로 절단하여 절개부를 형성하는 일련의 절단공정을 자동화로 구현하는 기술을 강구한다.
본 발명에 따르면, 파이프 보온커버를 성형하는데 필요한 절단작업을 수작업에 의존하지 않고 완전 자동화로 구현함으로써 생산성을 대폭 향상함은 물론 제품의 단가를 낮출 수 있어 매우 경제적이고, 절단부가 항상 일정하여 제품의 완성도 및 품질을 획기적으로 향상하며, 절단작업시 작업자의 위험노출을 없애 인사사고의 발생을 억제하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명 파이프 보온커버 제조장치의 정면도
도 2는 본 발명 파이프 보온커버 제조장치의 우측면도
도 3은 본 발명의 구동드럼에 파이프용 보온재가 성형된 상태의 정면도
도 4는 본 발명의 내부용 커팅머신 및 마감면 커팅머신의 설치상태 정면도
도 5는 본 발명 도 4의 A-A선 단면도
도 6은 본 발명의 칼날 고정대 및 칼날커버의 분리 사시도
도 7은 본 발명 칼날커버의 측면도
도 8은 본 발명의 중앙부 커팅머신의 하강상태 정면도
도 9는 본 발명의 중앙부 커팅머신의 설치상태 측단면도
도 10은 본 발명의 계단식 칼날의 고정상태 확대도
도 11은 본 발명의 중앙부 커팅머신의 수평 이동상태 정면도
도 12는 본 발명의 내부용 커팅머신의 절단폭 조절상태 정면도
도 13은 본 발명 도 12의 B-B선 단면도
도 14는 본 발명에 따른 파이프 보온커버의 정단면도
도 15는 본 발명에 따른 파이프 보온커버의 절단부가 닫힌 상태 및 벌어진 상태의 측면도
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 구동드럼(100), 내부용 커팅머신(200), 외부용 커팅머신(200a), 중앙부 커팅머신(300)의 구성요소로 대분 됨을 확인할 수 있다.
이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 본체프레임(10)의 상부 전방에 구동드럼(100)이 회전가능하게 설치되고, 상기 구동드럼(100)은 공급되는 원단(M)을 롤링하면서 파이프 보온커버(C)를 규정된 지름에 알맞도록 제조하는 역할을 수행한다.
상기 본체프레임(10)의 상단 전방에는 커팅머신 지지프레임(11)이 직립 설치되고, 상기 커팅머신 지지프레임(11)의 상부 일측 저면에는 칼날 구동실린더(230)의 작동에 따라 칼날(260)이 상하로 선회하면서 상기 구동드럼(100)에 롤링되는 원단(M)의 일측을 절단하여 파이프 보온커버(C)에 결합홈(1)을 성형하는 내부용 커팅머신(200)이 설치된다.
이와 같은 내부용 커팅머신(200)은 상기 커팅머신 지지프레임(11)의 상부 일측 저면에 부착된 가이드봉 브라켓(211)에 한 쌍의 가이드봉(212)이 전후로 이격 설치되고, 상기 가이드봉(212)의 외측에 이동블럭(210)이 이동가능하게 설치되며, 상기 이동블럭(210)의 하단에 부착된 베이스판(221)에는 LM가이드(222)를 매개로 랙(220)이 전후로 이동가능하게 설치되는 한편, 상기 베이스판(221)의 후방 저면에 부착된 칼날 구동실린더(230)의 피스톤로드(231)는 상기 랙(220)과 일체로 연결됨으로써 상기 칼날 구동실린더(230)의 선형운동에 따라 상기 랙(220)은 전후로 슬라이딩 이동할 수 있게 된다.
그리고 상기 베이스판(221)의 저면 일측에는 피니언 지지판(241)이 하향으로 부착되고, 상기 피니언 지지판(241)에 회전가능하게 설치된 피니언 축(242)에는 상기 랙(220)과 치합되는 피니언(240)이 회전가능하게 설치되며, 상기 피니언 축(242)에 일체로 결합된 칼날 고정대(250)에는 칼날(260)이 일체로 고정된다.
또한, 상기 커팅머신 지지프레임(11)의 상부 타측 저면에는 칼날 구동실린더(230)의 작동에 따라 칼날(260)이 상하로 선회하면서 상기 구동드럼(100)에 롤링되는 원단(M)의 타측을 절단하여 파이프 보온커버(C)에 결합돌기(2)를 성형하는 외부용 커팅머신(200a)이 설치된다.
이와 같은 외부용 커팅머신(200a)의 기술구성은 전자의 내부용 커팅머신(200)의 기술구성과 동일하되 다만 설치 위치가 상호 대칭을 이루도록 설치된 점이 상이하다.
따라서 본 발명은 1차적으로 상기 구동드럼(100)의 롤링작업시 내부용 커팅머신(200)의 칼날(260)이 하부로 선회하여 롤링되는 원단(M)의 일측을 절단하다가 승강하여 절단작업을 중지하면 절단된 부위를 제외한 외측에 원단(M)이 롤링됨으로써 도 3과 같이 상기 절단된 부위의 절단물(4)을 제거하면 그 자리에 결합홈(1)이 성형된다.
그리고 2차적으로 상기 내부용 커팅머신(200)의 칼날(260)이 상부로 선회함과 동시에 상기 외부용 커팅머신(200a)의 칼날(260)이 하부로 선회하여 롤링되는 원단의 타측을 절단하기 시작하면 절단된 부위를 제외한 내측에 원단(M)이 롤링된 상태를 유지함으로써 상기 절단된 부위의 절단물(4a)을 제거하면 그자리에 결합돌기(2)가 성형될 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명은 상기 내부용 커팅머신(200) 및 외부용 커팅머신(200a)의 일측에 각각 각각 칼날 구동실린더(230)의 작동에 따라 칼날(260)이 상하로 선회하면서 상기 구동드럼(100)에 롤링되는 원단(M)의 양측을 절단함으로써 파이프 보온커버(C)의 선단에 매끈한 고품질의 마감면(5)을 형성하는 한 쌍의 마감면 커팅머신(200b)(200c)이 추가로 설치되고, 상기 한 쌍의 마감면 커팅머신(200b)(200c) 은 전자의 내부용 커팅머신(200) 및 외부용 커팅머신(200a)의 기술구성과 동일한 구성으로 이루어진다.
아울러 상기 내부용 커팅머신(200), 외부용 커팅머신(200a) 및 마감면 커팅머신(200b)(200c)의 칼날 고정대(250)는 도 6 내지 도 7과 같이 일 측면에 칼날커버 밀착면(251) 및 칼날 밀착면(252)이 단차를 이루게 형성되고, 상기 칼날커버 밀착면(251)에 밀착 결합되는 칼날커버(270)는 상기 칼날 밀착면(252)에 밀착되는 한 쌍의 칼날 이탈방지돌기(271)가 일 측면 상하에 돌출 형성되며, 상기 칼날 이탈방지돌기(271)의 사이에는 칼날 삽입부(272)가 형성됨으로써 상기 칼날 삽입부(272)에 칼날(260)을 삽입한 상태에서 상기 칼날커버(270), 칼날(260) 및 칼날 고정대(250)는 체결구(254)로 관통하여 일체로 결합된다.
따라서 상기 칼날(260)은 칼날 고정대(250)에 견고한 고정상태를 유지하면서 절단작업의 원활성을 제고함은 물론 상기 칼날커버(270)를 분리한 후 칼날(260)을 간편하게 교체할 수 있어 유지보수의 편의성을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 내부용 커팅머신(200), 외부용 커팅머신(200a) 및 마감면 커팅머신(200b)(200c)의 이동블럭(210)은 도 12 내지 도 13과 같이 중앙에 가이드홀(213)이 관통 형성되고, 상기 가이드홀(213)을 가이드봉(212)이 관통하여 설치되며, 상기 가이드홀(213)의 내주면 상단에는 외부로 연결되도록 조임부(214)가 절개 형성되고, 상기 이동블럭(210)의 전후면 및 조임부(214)를 동시에 관통하여 고정볼트(215)가 나사결합되는 기술이 추가된다.
따라서 상기 고정볼트(215)의 조임력을 해제한 후 상기 이동블럭(210)을 좌우로 자유롭게 이동하면서 칼날(260)의 위치를 변경함으로써 파이프 보온커버(C)의 규격(길이)을 달리하여 성형할 수 있는 효과를 제공한다.
한편, 본 발명은 상기 커팅머신 지지프레임(11)의 상단에 설치된 리니어 모듈(310)의 작동에 따라 계단식 칼날(340)이 좌우로 이동하면서 롤링 완료된 파이프 보온커버(C)를 길이방향으로 절단하여 절개부(3)를 형성하는 중앙부 커팅머신(300)이 구비된다.
이를 위한 중앙부 커팅머신(300)은 공지된 리니어 모듈(310)에 구비된 리니어 모터(311)의 작동에 따라 좌우로 이동가능하게 설치된 슬라이더(312)의 상단에 칼날 승하강실린더(320)가 직립 설치되고, 상기 슬라이더(312)를 관통하여 하부로 노출된 칼날 승하강실린더(320)의 피스톤로드(321)의 하단에 고정대 연결브라켓(325)이 일체로 부착되며, 상기 고정대 연결브라켓(325)의 전면에 부착된 칼날 고정대(330)에는 계단식 칼날(340)이 고정됨으로써 상기 계단식 칼날(340)은 구동드럼(100)에 롤링된 파이프 보온커버(C)에 절개부(3)를 형성하기 위해 칼날 승하강실린더(320)의 작동에 따라 하강할 수 있게 된다.
따라서 상기 외부용 커팅머신(200a)에 의해 상기 결합돌기(2)의 성형이 완료되면 외부용 커팅머신(200a)의 칼날이 상부로 선회한 후 상기 중앙부 커팅머신(300)의 계단식 칼날(340)은 하강한 상태에서 상기 리니어 모터(311)의 작동에 따라 도 11과 같이 수평이동하면서 롤링 완료된 파이프 보온커버(C)를 길이방향으로 절단하여 도 15와 같은 계단형의 절개부(3)를 형성함으로써 전반적으로 모든 절단공정을 자동화로 구현하여 절단부가 항상 일정함에 따라 제품의 완성도 및 품질을 획기적으로 향상할 뿐만 아니라 절단작업시 작업자의 위험노출을 없애 안전사고의 발생을 억제하는 특별한 효과를 제공한다.
여기에서 상기 중앙부 커팅머신(300)의 칼날 고정대(330)는 도 10과 같이 전면 하측에 하향으로 경사진 칼날 삽입홈(331)이 함몰 형성되고, 상기 칼날 삽입홈(331)에 삽입되는 계단식 칼날(340)은 칼날커버(350)의 후면에 돌출 형성된 누름돌기(351)가 누름 고정하여 유동없는 고정상태를 유지함은 물론 상기 칼날커버(350), 계단식 칼날(340) 및 칼날 고정대(330)는 체결구(353)로 관통하여 일체로 결합됨으로써 상기 계단식 칼날(340)은 견고한 고정상태를 유지할 수 있게 된다.
C: 파이프용 보온커버 M: 원단
1: 결합홈 2: 결합돌기
3: 절개부 4, 4a: 절단물
5: 마감면 10: 본체프레임
11: 커팅머신 지지프레임 100: 구동드럼
200: 내부용 커팅머신 210: 이동블럭
212: 가이드봉 213: 가이드홀
214: 조임부 215: 고정볼트
220: 랙 221: 베이스판
230: 칼날 구동실린더 240: 피니언
241: 피니언 지지판 242: 피니언 축
250, 330: 칼날 고정대 251: 칼날커버 밀착면
252: 칼날 밀착면 260: 칼날
270, 350: 칼날커버 271: 칼날 이탈방지돌기
272: 칼날 삽입부 200a: 외부용 커팅머신
200b, 200c: 마감용 커팅머신 300: 중앙부 커팅머신
310: 리니어 모듈 311: 리니어 모터
312: 슬라이더 320: 칼날 승하강실린더
331: 칼날 삽입홈 340: 계단식 칼날

Claims (8)

  1. 본체프레임(10)의 상부 전방에 회전가능하게 설치된 구동드럼(100)과;
    상기 본체프레임(10)의 상단 전방에 설치된 커팅머신 지지프레임(11)의 상부 일측 저면에 설치되고, 칼날 구동실린더(230)의 작동에 따라 칼날(260)이 상하로 선회하면서 상기 구동드럼(100)에 롤링되는 원단(M)의 일측을 절단하여 파이프 보온커버(C)에 결합홈(1)을 성형하는 내부용 커팅머신(200)과;
    상기 커팅머신 지지프레임(11)의 상부 타측 저면에 설치되고, 칼날 구동실린더(230)의 작동에 따라 칼날(260)이 상하로 선회하면서 상기 구동드럼(100)에 롤링되는 원단(M)의 타측을 절단하여 파이프 보온커버(C)에 결합돌기(2)를 성형하는 외부용 커팅머신(200a)과;
    상기 커팅머신 지지프레임(11)의 상단에 설치된 리니어 모듈(310)의 작동에 따라 계단식 칼날(340)이 좌우로 이동하면서 롤링 완료된 파이프 보온커버(C)를 길이방향으로 절단하여 절개부(3)를 형성하는 중앙부 커팅머신(300)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 파이프 보온커버 제조용 자동 커팅머신.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 내부용 커팅머신(200)은,
    상기 커팅머신 지지프레임(11)의 상부 일측 저면에 전후로 이격 설치된 한 쌍의 가이드봉(212)을 따라 이동가능하게 설치된 이동블럭(210)과;
    상기 이동블럭(210)의 하단에 부착된 베이스판(221)에 LM가이드(222)를 매개로 전후로 이동가능하게 설치된 랙(220)과;
    상기 랙(220)의 일측 및 베이스판(221)의 저면에 연결 설치된 칼날 구동실린더(230)와;
    상기 베이스판(221)의 저면 일측에 부착된 피니언 지지판(241)에 회전가능하게 설치된 피니언 축(242)에 상기 랙(220)과 치합된 상태로 회전가능하게 설치된 피니언(240)과;
    상기 피니언 축(242)에 일체로 결합된 칼날 고정대(250)에 일체로 고정된 칼날(260)로 이루어진 것을 특징으로 하는 파이프 보온커버 제조용 자동 커팅머신.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 외부용 커팅머신(200a)은,
    상기 커팅머신 지지프레임(11)의 상부 타측 저면에 전후로 이격 설치된 한 쌍의 가이드봉(212)을 따라 이동가능하게 설치된 이동블럭(210)과;
    상기 이동블럭(210)의 하단에 부착된 베이스판(221)에 LM가이드(222)를 매개로 전후로 이동가능하게 설치된 랙(220)과;
    상기 랙(220)의 일측 및 베이스판(221)의 저면에 연결 설치된 칼날 구동실린더(230)와;
    상기 베이스판(221)의 저면 일측에 부착된 피니언 지지판(241)에 회전가능하게 설치된 피니언 축(242)에 상기 랙(220)과 치합된 상태로 회전가능하게 설치된 피니언(240)과;
    상기 피니언 축(242)에 일체로 결합된 칼날 고정대(250)에 일체로 고정된 칼날(260)로 이루어어진 것을 특징으로 하는 파이프 보온커버 제조용 자동 커팅머신.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 내부용 커팅머신(200) 및 외부용 커팅머신(200a)의 일측에는 각각 칼날 구동실린더(230)의 작동에 따라 칼날(260)이 상하로 선회하면서 상기 구동드럼(100)에 롤링되는 원단(M)의 양측을 절단하여 파이프 보온커버(C)의 선단에 마감면(5)을 형성하는 한 쌍의 마감면 커팅머신(200b)(200c)이 설치되는 한편;
    상기 마감면 커팅머신(200b)(200c)은,
    상기 커팅머신 지지프레임(11)의 상부 양측 저면에 전후로 이격 설치된 한 쌍의 가이드봉(212)을 따라 이동가능하게 설치된 이동블럭(210)과;
    상기 이동블럭(210)의 하단에 부착된 베이스판(221)에 LM가이드(222)를 매개로 전후로 이동가능하게 설치된 랙(220)과;
    상기 랙(220)의 일측 및 베이스판(221)의 저면에 연결 설치된 칼날 구동실린더(230)와;
    상기 베이스판(221)의 저면 일측에 부착된 피니언 지지판(241)에 회전가능하게 설치된 피니언 축(242)에 상기 랙(220)과 치합된 상태로 회전가능하게 설치된 피니언(240)과;
    상기 피니언 축(242)에 일체로 결합된 칼날 고정대(250)에 일체로 고정된 칼날(260)로 이루어진 것을 특징으로 하는 파이프 보온커버 제조용 자동 커팅머신.

  5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 칼날 고정대(250)는 일 측면에 칼날커버 밀착면(251) 및 칼날 밀착면(252)이 단차를 이루게 형성되고, 상기 칼날커버 밀착면(251)에 밀착 결합되는 칼날커버(270)는 상기 칼날 밀착면(252)에 밀착되는 한 쌍의 칼날 이탈방지돌기(271)가 일 측면 상하에 돌출 형성되며, 상기 칼날 이탈방지돌기(271)의 사이에 형성된 칼날 삽입부(272)에는 칼날(260)이 삽입되는 한편, 상기 칼날커버(270), 칼날(260) 및 칼날 고정대(250)는 체결구(254)로 관통하여 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 파이프 보온커버 제조용 자동 커팅머신.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙부 커팅머신(300)은,
    상기 리니어 모듈(310)에 구비된 리니어 모터(311)의 작동에 따라 좌우로 이동가능하게 설치된 슬라이더(312)의 상단에 설치된 칼날 승하강실린더(320)와;
    상기 칼날 승하강실린더(320)의 작동에 따라 승하강하는 칼날 고정대(330)와;
    상기 칼날 고정대(330)에 고정된 계단식 칼날(340)로 이루어진 것을 특징으로 하는 파이프 보온커버 제조용 자동 커팅머신.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 칼날 고정대(330)는 전면 하측에 칼날 삽입홈(331)이 하향 경사지게 함몰 형성되고, 상기 칼날 삽입홈(331)에 삽입되는 계단식 칼날(340)은 칼날커버(270)의 후면에 돌출 형성된 누름돌기(351)가 누름 고정하며, 상기 칼날커버(270), 계단식 칼날(340) 및 칼날 고정대(340)는 체결구(353)로 관통하여 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 파이프 보온커버 제조용 자동 커팅머신.
  8. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동블럭(210)은 중앙에 관통 형성된 가이드홀(213)을 상기 가이드봉(212)이 관통하여 설치되고, 상기 가이드홀(213)의 내주면 상단에는 외부로 연결된 조임부(214)가 절개 형성되며, 상기 이동블럭(210)의 전후면 및 조임부(214)를 관통하여 고정볼트(215)가 나사결합된 것을 특징으로 하는 파이프 보온커버 제조용 자동 커팅머신.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102569337B1 (ko) * 2023-03-27 2023-08-22 이무성 스카이 받침대

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