(57)【要約】【課題】二軸延伸成形機の小型・コンパクト化および処理効率の向上を図ること。【解決手段】二軸延伸成形機１の閉鎖形状をした搬送路６における第１の搬送路部分６２の加熱部を経由している部分では、プリフォーム・キャリア・パレット７が搬送方向に向けて一列に配列された状態で搬送され、加熱部における各プリフォーム・キャリア・パレット７の送りピッチが、１個分のプリフォーム・キャリア・パレット７の搬送方向の長さによって規定され、加熱部から二軸延伸成形部に引き渡される各プリフォーム・キャリア・パレット７の送りピッチを加熱部における送りピッチよりも広くするための送り機構９を備えている。二軸延伸成形部では送りピッチが広がるので太径の成形品を成形でき、加熱部では、狭い送りピッチでプリフォームを搬送できるのでプリフォームの配列密度を高めて、加熱効率を改善でき、必要な搬送路を短くでき、装置を小型・コンパクト化できる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリフォーム供給部と、プリフォーム加熱部と、加熱後のプリフォームを二軸延伸成形する二軸延伸成形部と、成形品を回収する回収部と、これらの各部分を順次に経由する閉鎖状の搬送路と、この搬送路に沿って搬送されるプリフォーム・キャリア・パレットとを有する二軸延伸成形機において、
前記搬送路は、プリフォームが担持された前記プリフォーム・キャリア・パレットを前記プリフォーム加熱部および前記二軸延伸成形部を介して搬送する第１の搬送路部分と、成形品が回収された後の前記プリフォーム・キャリア・パレットを前記プリフォーム供給部まで搬送する第２の搬送路部分とを備えており、
前記第１の搬送路部分の前記加熱部を経由している部分では、前記プリフォーム・キャリア・パレットが搬送方向に向けて一列に配列された状態で搬送され、当該加熱部における各プリフォーム・キャリア・パレットの送りピッチが、１個分のプリフォーム・キャリア・パレットの搬送方向の長さによって規定されており、
前記加熱部から前記二軸延伸成形部に引き渡される各プリフォーム・キャリア・パレットの送りピッチを前記加熱部における送りピッチよりも広くするための送り手段を備えていることを特徴とする二軸延伸成形機。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２の搬送路部分は前記第１の搬送路部分よりも低い位置に形成され、前記二軸延伸成形部の型締機構の下側を通過していることを特徴とする二軸延伸成形機。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記二軸延伸成形部は、プリフォームの開口から差し込まれるブローエアー吹き込み口コアと、同じくプリフォームの開口から差し込まれた延伸ロッドと、これらブローエアー吹き込み口コアおよび延伸ロッドの差し込み動作を独立して行う駆動手段とを備えていることを特徴とする二軸延伸成形機。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
前記プリフォーム供給部と前記加熱部の間には、プリフォームをプリフォーム・キャリア・パレットに押し込むための押し込み手段が配置されていることを特徴とする二軸延伸成形機。
【請求項５】
請求項４において、
前記押し込み手段は、押し込み後の前記プリフォームの高さ位置を検出する位置センサを備えており、検出した高さ位置に基づき不良プリフォームの検出が可能となっていることを特徴とする二軸延伸成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＥＴボトル等を成形するのに適した二軸延伸成形機に関するものである。更に詳しくは、小型・コンパクトに構成可能な二軸延伸成形機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴボトル等の成形品は、射出成形により形成したプリフォームを、加熱した後に二軸延伸成形型を用いて延伸成形することにより得られる。このために使用される二軸延伸成形機は、搬送経路に沿って配列された各処理部を経由させてプリフォームを一定の送りピッチで順次に搬送して成形動作を行なうように構成されている。この形式の二軸延伸成形機の例は、特許文献１に開示されている。
【０００３】
この公報に開示された二軸延伸成形機では、プリフォームの搬送ラインが四角形となっており、このライン上に直方体形状の搬送ユニット（プリフォーム・キャリア・パレット）が配列され、これらが一定の送りピッチで順次に搬送される。各搬送ユニットは、プリフォームの口に差し込み可能な差し込みコアを備え、プリフォームは差し込みコアに口が差し込まれた状態で搬送される。各搬送ユニットは、プリフォームを受け取った後に、加熱部、延伸成形部を経由して搬送され、成形品が回収部に引き渡された後は、空の状態でプリフォームの供給部まで戻る動作を繰り返し行う。
【特許文献１】特公平１−１７８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような閉鎖形状の搬送ラインに沿ってプリフォームが担持されたプリフォーム・キャリア・パレットを搬送して二軸延伸動作を行う構成の二軸延伸成形機においては、次のような解決すべき課題がある。
【０００５】
第１に、プリフォーム・キャリア・パレットは、加熱部および延伸成形部を通った後に成形品が取り除かれた後に再びプリフォーム供給部に戻される。延伸成形部は搬送ラインに対して直交する方向に開閉する成形型を備え、両側の成形型のストローク分のスペースを確保しておく必要がある。このために、延伸成形部は二軸延伸成形機における他の部分に比べてその横幅が非常に大きい。従来においては、搬送経路は同一の高さ位置に形成された平面的な搬送経路であり、延伸成形部からプリフォーム供給部に到る搬送経路の部分は、横幅の広い延伸成形部の外側を迂回させた経路となっている。この結果、二軸延伸成形機の寸法が大きくなってしまうという弊害がある。また、搬送経路の全長も長くなり、その分、プリフォーム・キャリア・パレットを搬送経路に沿って一巡させる時間も長く掛かり、処理速度が低下するという弊害もある。
【０００６】
第２に、プリフォームは、プリフォーム供給部を経由して搬送されるプリフォーム・キャリア・パレットに備わっている差し込みコアに対してその口を上側から差し込むことにより、当該パレットに取り付けられる。プリフォームの口の部分が確実に差し込みコアに差し込まれていないと後段の処理が適切に行われない。しかし、確実に差し込まれていない原因としては、単なる差し込み不足の場合と、プリフォームの口の部分が変形していて差し込みできない場合がある。これらを識別して適切に処理する機構は従来においては提案されていない。
【０００７】
第３に、延伸成形部においては、プリフォーム・キャリア・パレットに担持されているプリフォームの口にブローエアー吹き込み口コアと延伸ロッドを差し込み、プリフォームの二軸延伸成形が行われる。これらのコアおよび延伸ロッドの移動を従来の機構よりも効率良く行うことができれば、処理効率が向上するので好ましい。
【０００８】
本発明の目的は、上記の点に鑑みて、搬送経路を最短距離にして小型・コンパクト化された二軸延伸成形機を実現することにある。
【０００９】
また、本発明の目的は、プリフォーム供給部からプリフォーム・キャリア・パレットに供給されたプリフォームの変形および差し込み不良を確実に識別可能な機能を備えた二軸延伸成形機を実現することにある。
【００１０】
さらに、本発明の目的は、延伸成形部におけるブローエアー吹き込み口コアおよび延伸ロッドの移動を効率良く行うことの可能な機構を備えた二軸延伸成形機を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明は、プリフォーム供給部と、プリフォーム加熱部と、加熱後のプリフォームを二軸延伸成形する二軸延伸成形部と、成形品を回収する回収部と、これらの各部分を順次に経由する閉鎖状の搬送路と、この搬送路に沿って搬送されるプリフォーム・キャリア・パレットとを有する二軸延伸成形機において、
前記搬送路は、プリフォームが担持された前記プリフォーム・キャリア・パレットを前記プリフォーム加熱部および前記二軸延伸成形部を介して搬送する第１の搬送路部分と、成形品が回収された後の前記プリフォーム・キャリア・パレットを前記プリフォーム供給部まで搬送する第２の搬送路部分とを備えており、
前記第１の搬送路部分の前記加熱部を経由している部分では、前記プリフォーム・キャリア・パレットが搬送方向に向けて一列に配列された状態で搬送され、当該加熱部における各プリフォーム・キャリア・パレットの送りピッチが、１個分のプリフォーム・キャリア・パレットの搬送方向の長さによって規定されており、
前記加熱部から前記二軸延伸成形部に引き渡される各プリフォーム・キャリア・パレットの送りピッチを前記加熱部における送りピッチよりも広くするための送り手段を備えていることを特徴としている。
【００１２】
本発明では、二軸延伸成形部において送りピッチが広がるので、太径の成形品の成形を行うことができる。また、加熱部では狭い送りピッチでプリフォームを搬送できる。従って、加熱部におけるプリフォームの配列密度を高めて、加熱効率を改善できると共に、必要な搬送路を短くすることができ、装置の小型・コンパクト化を実現できる。
【００１３】
一方、本発明の二軸延伸成形機の二軸延伸成形部は、プリフォームの開口から差し込まれるブローエアー吹き込み口コアおよび延伸ロッドの差し込み動作を独立して行なう駆動手段を備えた構成としてある。この構成では、ブローエアー吹き込みコアの移動（一般には昇降）のストロークを大幅に短縮でき、移動に要する時間を短縮して処理効率を向上できる。
【００１４】
さらに、本発明の二軸延伸成形機では、プリフォーム供給部と加熱部の間に、プリフォームを差し込みコアに押し込むための押し込み手段を備えている。この押し込み手段によって、プリフォームを確実にプリフォーム・キャリア・パレットに担持させることができる。
【００１５】
ここで、押し込み手段としては、押し込み後のプリフォームの高さ位置を検出する位置センサを備えた構成とすることが望ましい。口の部分が変形しているプリフォームは押し込むことが出来ないので、押し込み後にその高さ位置を検出すれば、このような変形している不良プリフォームを確実に検出できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の二軸延伸成形機においては、プリフォームの加熱部における送りピッチに対して二軸延伸成形部に引き渡す際の送りピッチを広げるようにしているので、胴太の成形品の成形を行うことができ、加熱部におけるプリフォームの配列密度を高めることができるので加熱効率を向上させることもできる。
【００１７】
また、プリフォーム・キャリア・パレットの搬送路を立体的に構成してあるので、全体を小型でコンパクトに構成できる。
【００１８】
さらに、二軸延伸成形部において、ブローエアー吹き込み口コアおよび延伸ロッドの駆動を独立して行なうようにしているので、これらを一体で駆動する機構に比べて，ブローエアー吹き込み口コアの駆動を効率化できる。
【００１９】
さらにまた、本発明では、プリフォーム・キャリア・パレットに対してプリフォームを確実に差し込むための機構を備えていると共に、当該押し込み機構に位置センサを付設してある。この構成によれば、口の部分が変形している不良プリフォームを確実に識別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した二軸延伸成形機の実施例を説明する。
【００２１】
図１は本実施例の二軸延伸成形機の全体構成を示す模式図である。図２ないし図４は、それぞれ、本実施例の二軸延伸成形機の側面構成図、平面構成図、および二軸延伸成形部の断面構成図である。図５は、そのプリフォーム・キャリア・パレットの斜視図であり、図６は加熱後のプリフォームを二軸延伸成形部に送り込むための送り機構を示す説明図である。
【００２２】
図１ないし図４を参照して説明すると、本実施例の二軸延伸成形機１は、プリフォームＰを供給するプリフォーム供給部２と、プリフォーム加熱部３と、加熱後のプリフォームＰ１を二軸延伸成形する二軸延伸成形部４と、成形品Ｐ２を回収する回収部５と、これらの各部分を順次に経由する閉鎖状の搬送路６と、この搬送路６に沿って搬送される複数個のプリフォーム・キャリア・パレット７とを有している。
【００２３】
搬送路６は、図３において太線で示すように長方形をした閉鎖形状となっており、プリフォーム・キャリア・パレット７の搬送方向を矢印で示してある。本例では、搬送路６は、プリフォームＰが担持されたプリフォーム・キャリア・パレット７をプリフォーム加熱部３および二軸延伸成形部４を介して搬送する第１の搬送路部分６２（図３における点Ａから点Ｂまでの経路）と、成形品Ｐ２が回収された後のプリフォーム・キャリア・パレット７を二軸延伸成形部４の下側を通ってプリフォーム供給部２まで搬送する第２の搬送路部分６４（図１および図３における点Ｃから点Ｄまでの経路）を備えている。図１および図４から分かるように、二軸延伸成形部４のブロー型締機構４１の下側の位置を第２の搬送路部分６４が通過するように構成されている。
【００２４】
各搬送路部分６２、６４は水平な搬送経路である。従って、これらの搬送経路部分のプリフォーム供給側の搬送経路部分は下側の第２の搬送経路部分６４から上側の第１の搬送経路部分６２に到る上昇経路部分６１（図１および図３における点Ｄから点Ａまでの経路）となっている。逆に、成形品回収側の搬送経路部分は上側の第１の搬送経路部分６２から下側の第２の搬送経路部分６４に到る降下経路部分６３（図１および図３における点Ｂから点Ｃまでの経路）となっている。
【００２５】
このように、本例の二軸延伸成形機１においては、プリフォームの搬送路６が平面的ではなく立体的に構成されている。従って、従来のように二軸延伸成形部４のブロー型締機構４１の部分を平面的に迂回する状態にプリフォーム搬送路を形成している場合に比べて、機械スペース、特にその幅寸法を大幅に低減できる。従って、二軸延伸成形機の小型・コンパクト化を実現できる。また、プリフォーム搬送路の全長も大幅に短縮できるので、プリフォーム・キャリア・パレット７を一巡させるサイクルタイムも大幅に短縮でき、処理効率を改善することができる。
【００２６】
ここで、図５に示すように、プリフォーム・キャリア・パレット７は、矩形の本体７１と、これを上下方向に回転自在の状態で貫通している回転軸７２と、この回転軸７２の上端面に同軸状態に形成したプリフォーム差し込みコア７３と、回転軸７２の下端側の突出部分に形成した外歯７４から構成されている。回転軸７２および差し込みコア７３の中心には貫通孔７５が形成されている。この貫通孔７５の下側には、後述のようにブローエアー吹き込み口コアを差し込み可能である。また、延伸ロッドをこの貫通孔７５を介して上側のプリフォームＰ１の内部に差し込み可能となっている。
【００２７】
プリフォームＰはプリフォーム供給部２の側から地点Ｄに至ったプリフォーム・キャリア・パレット７に対して供給される。すなわち、口が上向き状態で待機しているプリフォームＰは軸線２１の回りに旋回可能な旋回グリッパ２２によって口の部分が把持される。次に、グリッパ２２が軸線２１の回りに１８０度旋回すると、把持されているプリフォームＰの口が下向きとなり、丁度、地点Ｄに待機しているプリフォーム・キャリア・パレット７の差し込みコア７３に差し込まれる。
【００２８】
このようにして、プリフォームＰが担持されたプリフォーム・キャリア・パレット７は、二軸搬送機構６１Ａによって、Ｙ軸方向に移動すると共にＺ軸方向に上昇して、地点Ａに到る。地点Ａに至ったプリフォーム・キャリア・パレット７は、プッシュロッド６１ＢによってＸ軸方向に向けて水平に押し出されて、二軸搬送機構６１Ａから第１の搬送路部分６２に引き渡される。
【００２９】
第１の搬送路部分６２は、プリフォーム・キャリア・パレット７の矩形の本体７１が摺動する一対のレール６２ａ、６２ｂを備えている。これらのレール上に乗ったパレット７は、上記のプッシュロッド６１Ｂによりパレット７が１個ずつ押し出される毎に、当該搬送路部分６２に沿って移動する。すなわち、この搬送路部分６２においては、パレット７の搬送方向の長さによって送りピッチが規定され、この送りピッチ毎に一列に配列されたパレット７が全体として間欠的に搬送されることになる。
【００３０】
ここで、第１の搬送路部分６２における地点Ｄの近傍の位置には、プリフォームＰを下方に押し込むための押し込み機構８が配置されている。この押し込み機構８は、プリフォームＰをパレット７の差し込みコア７３に対して再度押し込むためのものである。また、この押し込み機構８はプリフォーム７を押し込んだ後の高さを検出するための位置センサ８ａを備えている。この押し込み機構８によって、プリフォームＰが確実にパレット７に差し込まれた状態とされて次段の加熱部３に向けて搬送される。また、この押し込み機構８によりプリフォームＰを押し込むことが出来なかった場合には、プリフォームＰの高さが正常状態の場合よりも高くなるので、それが位置センサによって検出される。この場合は、プリフォームＰの口の部分が変形している等の不良プリフォームであるとして、その旨が表示あるいは報知される。従って、プリフォームＰの差し込み不良が解消され、同時に、不良プリフォームＰも検出される。
【００３１】
次に、加熱部３においては、搬送経路６２に沿って片方の側にプリフォーム加熱用のヒータが配列されている。プリフォームＰは、駆動プーリ、従動プーリおよびこれらの間に架け渡したタイミングベルトからなる回転機構６２Ａによって回転させられながら加熱部３を搬送される。すなわち、タイミングベルトがパレット７の歯車７４に噛み合って、歯車７４を回転させると、この歯車７４が一体的に取付けられているパレット回転軸７２が回転して、その上端面の差し込みコア７３に差し込まれているプリフォーム７が回転する。
【００３２】
次に、加熱部３において回転しながら加熱された後のプリフォームＰ１は、加熱部３を通り抜けた後に一定の期間だけ冷却されて、成形に適した温度状態とされる。しかる後に二軸延伸成形部４に搬入される。本例では、加熱後のプリフォームＰ１が担持されたパレット７を二軸延伸成形部４に１個ずつ送り込むための送り機構９を備えている。この送り機構９は、パレット７を、加熱部３での送りピッチよりも広い送りピッチで１個ずつ二軸延伸成形部４に送り込むためのものである。
【００３３】
図６に示すように、この送り機構９は、搬送方向に向けて送りピッチＬ２の間隔で一対のグリッパ９１、９２を備えている。これらのグリッパは一体となって搬送方向に向けて送りピッチ２で往復移動するように構成されている。加熱部３を通過して送りピッチＬ１で搬送されて地点Ａ１に至ったパレット７は、グリッパ９２によって把持される。この状態では、前方側のグリッパ９１は二軸延伸成形部４における成形位置Ａ２に位置している。
【００３４】
二軸延伸成形が終了した後は、グリッパ９１、９２は搬送方向に向けて送りピッチＬ２で移動する。この結果、図６において実線で示すように、後ろ側のグリッパ９２に把持されているパレット７が二軸延伸成形位置Ａ２に至り、成形品が担持されているパレットを把持している前側のグリッパ９１は地点Ｂに到る。
【００３５】
送り機構９はこのような往復動作を繰り返し行うことにより、送りピッチＬ１で送られて来たパレット７をそれよりも広い送りピッチＬ２で二軸延伸成形部４に搬送する。
【００３６】
このように二軸延伸成形部４での送りピッチを広くしてあるので、加熱部３での送りピッチに関係なく、胴径の大きな容器の成形も行うことが可能である。逆に言えば、加熱部３での送りピッチを小さくすることにより、加熱部３の搬送方向の長さを短くして、加熱部内でのプリフォームＰの配列密度を高くして、加熱効率を高めることができる。このように、加熱部の搬送方向の長さを短くできるので、その分、二軸延伸成形機の寸法を小さくできる。
【００３７】
本例の二軸延伸成形部４は、１組の成形型４２と、この型締機構４１と、プリフォームの開口から差し込まれるブローエアー吹き込み口コア４３と、同じくプリフォームの開口から差し込まれる延伸ロッド４４と、これらブローエアー吹き込み口コア４３および延伸ロッド４４の差し込み動作を独立して行なう駆動機構４５とを備えた構成となっている。
【００３８】
成形時には、地点Ａ２にプリフォームＰが搬入されると、型締機構４１によって左右一対の成形型４２の型締が行われる。この後に、ブローエアー吹き込み口コア４３が上昇してパレット７の貫通孔７５に連結され、プリフォームＰへのブローエアーの吹き込みが開始される。これと同時に、延伸ロッド４４が上昇して、パレット貫通孔７５を通ってプリフォーム内に差し込まれる。エアーの吹き込みと延伸ロッド４４の差し込みによって二軸延伸成形が行われる。本例では、昇降のストロークが少ないブローエアー吹き込み口コア４３と、昇降のストロークが長い延伸ロッド４４を個別に駆動できるようにしている。
【００３９】
従って、従来のようにブローエアー吹き込み口コア４３を延伸ロッド４４と共に大きなストロークで昇降させていた場合に比べて、ブローエアー吹き込み口コア４３の昇降に要する時間を大幅に低減でき、処理効率を向上させることができる。
【００４０】
次に、上記のような二軸延伸成形によって得られた成形品Ｐ２は、上述した送り機構９によって地点Ｂまで搬送される。この地点Ｂにおいて、パレット７は二軸搬送機構６３Ａに引き渡される。
【００４１】
パレット７が二軸搬送機構６３Ａに引き渡されると、成形品回収部５の旋回グリッパ５Ａがパレット上の成形品Ｐ２のネック部分を把持する。この状態で二軸搬送機構６３Ａはパレット７を降下（Ｚ軸方向に移動）させる。この結果、成形品Ｐ２の口からパレット７の側の差し込みコア７３が引き抜かれる。この後は、旋回グリッパ５Ａが旋回して、成形品Ｐ２を回収する。このように、本例では、二軸搬送機構６３Ａによる降下を利用して、成形品Ｐ２をパレット７の側から抜き取る抜き取り機構が構成されている。従って、簡単な機構によって成形品Ｐ２を回収することができる。
【００４２】
二軸搬送機構６３Ａは降下させることにより空となったパレット７を第２の搬送路部分６４の開始点Ｃに向けて搬送する（Ｙ軸方向に搬送する）。地点Ｃに到ると、プッシュロッド６３Ｂによってパレット７が二軸搬送機構６３Ａの側からＸ軸方向に押し出されて、第２の搬送路部分６４を構成している左右一対の搬送ベルト６４ａ，６４ｂに乗る。これらの搬送ベルトによってパレット７は、二軸延伸成形部４の型締機構４１の下側を通ってプリフォーム供給部２の側に向けて搬送される。
【００４３】
以後、同様にしてパレット７が搬送路６を繰り返し移動してプリフォームの二軸延伸成形が行われる。
【００４４】
（その他の実施の形態）
なお、上記の例では、二軸延伸成形部４においては１組の成形型を備えた、所謂１個取りの構成となっている。この代わりに、例えば、２個取りの構成とすることもできる。この場合には、送り機構９の代わりに、２個ずつパレット７を搬送する送り機構を採用すればよい。この場合、搬送動作に連動させて、２個のパレットの間隔を広げる機構を付設すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明を適用した二軸延伸成形機の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明を適用した二軸延伸成形機の側面構成図である。
【図３】図２の二軸延伸成形機の平面構成図である。
【図４】図２の二軸延伸成形機の二軸延伸成形部の断面構成図である。
【図５】図２の二軸延伸成形機におけるプリフォーム・キャリア・パレットの斜視図である。
【図６】図２の二軸延伸成形機における加熱後のプリフォームを二軸延伸成形部に送り込むための送り機構を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  二軸延伸成形機
２  プリフォーム供給部
３  プリフォーム加熱部
４  二軸延伸成形部
５  回収部
６  搬送路
７  プリフォーム・キャリア・パレット
８  押し込み機構
７３  押し込みコア
８ａ  位置センサ
９  送り機構
６２  第１搬送路部分
６４  第２搬送路部分
９１、９２  グリッパ
Ｌ１、Ｌ２  送りピッチ
Ｐ、Ｐ１  プリフォーム
Ｐ２  成形品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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