(57)【要約】      （修正有）【課題】螺旋状に巻回されたワイヤの外周側に複数本のロッドを取り付けた円筒型スクリーンを高い真円度で、且つ、容易に製造することを可能にするスクリーン製造用金型を提供すること。【解決手段】外周面にワイヤが巻回され、上記外周面の外径を減ずることにより上記巻回されたワイヤの内側から撤去可能に構成されており、螺旋状に巻回されたワイヤの外周側に複数本のロッドを取り付けたスクリーンを高い真円度で、且つ、容易に製造することが可能である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にワイヤが巻回され、上記外周面の外径を減ずることにより上記巻回されたワイヤの内側から撤去可能に構成されたことを特徴とするスクリーン製造用金型。
【請求項２】
請求項１記載のスクリーン製造用金型において、  複数個の要素によって円筒状に組み合され、
上記円筒の外周面にワイヤが巻回された状態で上記複数個の要素が分解・撤去可能であることを特徴とするスクリーン製造用金型。
【請求項３】
請求項２記載のスクリーン製造用金型において、
複数個の縦割り要素を組み合わせることにより金型を構成し、上記複数個の縦割り要素の内少なくとも１個は外周面に露出しない状態で楔状に設けられていることを特徴とするスクリーン製造用金型。
【請求項４】
請求項３記載のスクリーン製造用金型において、
上記少なくとも１個の縦割り要素は中心部に設けられていることを特徴とするスクリーン製造用金型。
【請求項５】
請求項３又は請求項４記載のスクリーン製造用金型において、
上記少なくとも１個の縦割り要素はその横断面形状が四角形であることを特徴とするスクリーン製造用金型。
【請求項６】
請求項３〜請求項５の何れかに記載のスクリーン製造用金型において、
上記縦割り要素は５個であることを特徴とするスクリーン製造用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、円筒型のスクリーンの製造に使用するスクリーン製造用金型に係り、特に、螺旋状に巻回されたワイヤの外周に複数本のロッドを取り付けたスクリーンを高い真円度で、且つ、容易に製造することを可能にするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン、例えば、円筒型スクリーンの構成を開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２、等がある。ここに開示されている円筒型スクリーンは、原水中に含まれている固形物を除去する濾過装置として使用されるものであり、円筒状に配置された複数本のサポートロッドの外周にウェッジワイヤーを巻回した構成になっている。この場合には、原水が円筒型スクリーンの外側から内側に向かって流通し、その外周面に固形物が除去される。
【０００３】
又、特許文献２に開示されている円筒型スクリーンは、円筒状に配置された複数本のサポートロッドの外周に螺旋状ワイヤを巻回し、その外周に複数本のスキッドロッドを配置した構成になっている。この場合も、原水が円筒型スクリーンの外側から内側に向かって流通し、その外周面に固形物が除去される。
【０００４】
さらに、これらとは別に、螺旋状に巻回されたワイヤの外周に複数本のロッドを取り付けた構成の円筒型スクリーンもある。この場合には、原水が円筒型スクリーンの内側から外側に向かって流通し、その内周面に固形物が除去される。
【０００５】
螺旋状に巻回されたワイヤの外周に複数本のロッドが取り付けられた構成の円筒型スクリーンは、次のような工程を経て製造される。
まず、複数本のロッドを円筒状に配置し、その外周にワイヤを所定のピッチで螺旋状に巻き回しながら、溶着する。
次に、円周状の一箇所を軸方向に切断して裏返す。
次に、裏返したものを円筒状に曲げて両端を溶着・固定する。
これによって、螺旋状に巻回されたワイヤの外周に複数本のロッドが取り付けられた構成の円筒型スクリーンを得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３２１８９３号公報
【特許文献２】特開２００３−３１４１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、最終的に得られた円筒型スクリーンの真円度が決して高くないという問題があった。螺旋状に巻回されたワイヤの外周側に複数本のロッドが取り付けられた構成の円筒型スクリーンの場合には、内周面に固形物が捕集されることになり、それら捕集された固形物は別途用意されたスクレーパ装置によって掻き出されるが、その際、真円度が低いと、上記スクレーパ装置の円滑な掻き出し動作が損なわれてしまうという問題があった。
又、切断、裏返し、溶着、といった作業が必要になるので、製造が面倒であるとともにコストが上昇してしまうという問題があった。
尚、スクリーンの形状としては円筒以外にも円錐台、等、様々な形状のものもあり上記問題はそれらについても同様にいえる。
【０００８】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、螺旋状に巻回されたワイヤの外周に複数本のロッドを取り付けたスクリーンを高い真円度で、且つ、容易に製造することを可能にするスクリーン製造用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するべく本願発明の請求項１によるスクリーン製造用金型は、外周面にワイヤが巻回され、上記外周面の外径を減ずることにより上記巻回されたワイヤの内側から撤去可能に構成されたことを特徴とするものである。
又、請求項２によるスクリーン製造用金型は、請求項１記載のスクリーン製造用金型において、複数個の要素によって円筒状に組み合され、上記円筒の外周面にワイヤが巻回された状態で上記複数個の要素が分解・撤去可能であることを特徴とするものである。
又、請求項３によるスクリーン製造用金型は、請求項２記載のスクリーン製造用金型において、複数個の縦割り要素を組み合わせることにより円筒の金型を構成し、上記複数個の縦割り要素の内少なくとも１個は上記円筒の外周面に露出しない状態で楔状に設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項４によるスクリーン製造用金型は、請求項３記載のスクリーン製造用金型において、上記少なくとも１個の縦割り要素は円筒の中心部に設けられていることを特徴とするものである。
又、請求項５によるスクリーン製造用金型は、請求項３又は請求項４記載の円筒型スクリーン製造用金型において、上記少なくとも１個の縦割り要素はその横断面形状が四角形であることを特徴とするものである。
又、請求項６によるスクリーン製造用金型は、請求項３〜請求項５の何れかに記載のスクリーン製造用金型において、上記縦割り要素は５個であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように本願発明の請求項１による円筒型スクリーン製造用金型によると、外周面にワイヤが巻回され、上記外周面の外径を減ずることにより上記巻回されたワイヤの内側から撤去可能に構成されているので、螺旋状に巻回されたワイヤの外周側に複数本のロッドを取り付けたスクリーンを高い真円度で、且つ、容易に製造することが可能になった。
又、請求項２による円筒型スクリーン製造用金型によると、複数個の要素によって円筒状に組み合され、上記円筒の外周面にワイヤが巻回された状態で上記複数個の要素が分解・撤去可能であるので、螺旋状に巻回されたワイヤの外周側に複数本のロッドを取り付けたスクリーンを高い真円度で、且つ、容易に製造することが可能になった。
又、請求項３によるスクリーン製造用金型によると、請求項２記載のスクリーン製造用金型において、複数個の縦割り要素を組み合わせることにより円筒の金型を構成し、上記複数個の縦割り要素の内少なくとも１個は上記円筒の外周面に露出しない状態で楔状に設けられているので、螺旋状に巻回されたワイヤの外周側に複数本のロッドを取り付けたスクリーンを高い真円度で、且つ、容易に製造することが可能になった。特に、少なくとも１個の縦割り要素は円筒の外周面に露出しない状態で楔状に設けられているのでその取り出しも容易であり、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項４によるスクリーン製造用金型によると、請求項３記載のスクリーン製造用金型において、上記少なくとも１個の縦割り要素は円筒の中心部に設けられているので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項５によるスクリーン製造用金型によると、請求項３又は請求項４記載のスクリーン製造用金型において、上記少なくとも１個の縦割り要素はその横断面形状が四角形であるので、上記効果をより確実なものとすることができる。
又、請求項６によるスクリーン製造用金型によると、請求項３〜請求項５の何れかに記載のスクリーン製造用金型において、上記縦割り要素は５個であるので、要素数も比較的少なく、金型製造の容易化、構成の簡略化を図ることかできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図で、円筒型スクリーンの構成を一部切り欠いて示す正面図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す図で、図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示す図で、図１のＩＩＩ部の拡大図である。
【図４】本発明の一実施の形態を示す図で、図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態を示す図で、金型の外周にワイヤを巻回する様子を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態を示す図で、ワイヤの外周側にロッドを溶着・固定する様子を示す正面図である。
【図７】本発明の一実施の形態を示す図で、ワイヤの外周側にロッドを溶着・固定する様子を示す平面図である。
【図８】本発明の一実施の形態を示す図で、金型の構成を一部切り欠いて示す正面図である。
【図９】本発明の一実施の形態を示す図で、金型の構成を一部切り欠いて示す平面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態を示す図で、図８においてフランジを撤去した状態のＸ−Ｘ矢視図である。
【図１１】本発明の一実施の形態を示す図で、図８においてフランジを撤去した状態のＸＩ−ＸＩ矢視図である。
【図１２】本発明の一実施の形態を示す図で、金型の分解斜視図である。
【図１３】本発明の一実施の形態を示す図で、金型を構成する要素の斜視図である。
【図１４】本発明の一実施の形態を示す図で、金型を構成する要素の斜視図である。
【図１５】本発明の一実施の形態を示す図で、金型を構成する要素の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１乃至図１５を参照して本発明の一実施の形態を説明する。この一実施の形態は本願発明を円筒型スクリーン１に適用した例を示すものである。
尚、スクリーンの形状としては、円筒型に限定されるものではなく、円錐台型、その他様々な形状か想定される。
まず、本実施の形態による円筒型スクリーン１の構成について説明する。上記円筒型スクリーン１は、螺旋状に巻回転されたワイヤ３と、このワイヤ３の外周面に溶着・固定された複数本（この実施の形態の場合には８本）のロッド５と、から構成されている。
上記ワイヤ３の横断面形状は、図３に示すように、二等辺三角形になっていて、その底辺３ａが内周側に面していて、頂点３ｂが外周側に面している。そして、内周側の隙間（Ｌ１）に対して外周側の隙間（Ｌ２）が大きくなっている。
濾過対象の原水は内周側から外周側に流通していき、その際、原水中に含まれている固形物が内周面に捕集・堆積される。
尚、ワイヤ３の横断面形状は二等辺三角形に限らず、例えば、五角形、等でもよく、要は、上記ロッド５方向に向かって徐々に鋭利になるような形状であれば良い。
【００１３】
又、上記ロッド５は、図２に示すように、周方向等間隔で８本設置されている。又、上記ロッド５の横断面形状は、図４に示すように、略野球ベース形状になっていて、幅広部５ａが外周側に位置するとともに頂点５ｂが内周側に位置している。上記ロッド５は上記ワイヤ３に対して溶着・固定されていて、ロッド５の頂点５ｂがワイヤ３の頂点３ｂに相互に一部溶融した状態で取り付けられている。
上記ロッド５の頂点５ｂの両側の傾斜面５ｃ、５ｄは円弧形状をなしていて、上記頂点５ｂをより急激に鋭利にしている。
尚、本実施の形態においては、上記ワイヤ３とロッド５は何れもステンレス製である。又、上記ロッド５の横断面形状は図示したものに限定されず、その本数も８本に限定されるものではない。
【００１４】
次に、上記構成をなす円筒型スクリーン１の製造方法について説明する。円筒型スクリーン製造方法は、ワイヤ巻回工程と、ロッド固定工程と、金型撤去工程と、から構成されている。以下、順次説明する。
まず、ワイヤ巻回工程であるが、図５に示すようなワイヤ巻回装置１１によって行う。このワイヤ巻回装置１１は次のような構成になっている。まず、金型回転駆動手段１３があり、この金型回転駆動手段１３は駆動モータ１５を備えていて、この駆動モータ１５はインバータ１７によって制御される。上記駆動モータ１５の出力軸１５ａにはプーリ１９が固着されている。上記プーリ１９に対して別のプーリ２１が対向・配置されていて、これらプーリ１９、２１にはベルト２３が巻回されている。
このような構成をなす金型回転駆動手段１３によって金型３１を回転させる。
【００１５】
又、上記金型３１にワイヤ３を送給するワイヤ送給手段４１が設置されている。このワイヤ送給手段４１は、ドラム４３と、張力付与装置４５と、から構成されている。上記ドラム４３にはワイヤ３が巻回されている。上記ワイヤ３は上記ドラム４３から繰り出されるが、その際、上記張力付与装置４５によって任意の張力が付与される。
【００１６】
上記ワイヤ送給手段４１から供給されるワイヤ３はワイヤガイドユニット５３を介して上記金型３１に供給される。上記ワイヤガイドユニット５３は、ユニット本体５５と、ガイド部材５７、等から構成されている。
【００１７】
又、ワイヤガイドユニット駆動手段７１が設置されていて、このワイヤガイドユニット駆動手段７１は、サーボモータ７３と、このサーボモータ７３の出力軸に連結されたボールネジ７５と、このボールネジ７５に移動可能に螺合し上記ユニット本体５５に固着された図示しないボールナットと、ガイドレール７７と、このガイドレール７７に移動可能に係合し上記ユニット本体５５に固着された図示しないガイドと、から構成されている。
【００１８】
そして、上記金型回転駆動手段１３の駆動モータ１５を回転させることにより金型３１を図中矢印ａで示す方向に回転させ、それによって、ドラム４３に巻回されているワイヤ３が繰り出される。繰り出されたワイヤ３はワイヤガイドユニット５３を介して金型３１の外周に螺旋状に巻回されていく。その際、ワイヤガイドユニット駆動手段７１によって上記ワイヤガイドユニット５３が金型３１の軸方向に所定のスピードで移動される。
【００１９】
次に、ロッド固定工程について説明する。ロッド固定工程は、図６、図７に示すロッド固定手段８１によって行われる。上記ロッド固定手段８１は次のような構成になっている。
まず、溶接機に接続された電極ユニット８３があり、この電極ユニット８３は、電流制御器８５と、加圧機構８７と、電極８９と、から構成されている。
又、溶接機駆動機構９１が設置されていて、この溶接機駆動機構９１は、サーボモータ９３と、このサーボモータ９３の出力軸に連結されたボールネジ９５と、このボールネジ９５に移動可能に螺合・配置された図示しないボールナットと、このボールナットに固着されたガイドユニット９７と、から構成されている。
【００２０】
上記ガイドユニット９７からは第１アーム９９が張り出されていて、既に説明した電極ユニット８３はこの第１アーム９９の先端に設置されている。又、上記ガイドユニット９７からは別の第２アーム１０１が張り出されていて、この第２アーム１０１の先端にはロッドガイド１０３が固着されている。このロッドガイド１０３によってロッド５を保持・ガイドする。又、上記ロッドガイド１０３には冷却水チューブ１０５が取り付けられていて、この冷却水チューブ１０５の先端から冷却水が噴射される。
【００２１】
そして、上記溶接機駆動機構９１によって電極ユニット８３を金型３１の軸方向に移動させながら、ロッド５をワイヤ３の外周面の所定位置に溶着・固定していく。
尚、ロッド固定工程時には、上記金型３１の両端に固定用フランジ１０７、１０９が取り付けられる。
又、前述したように、８本のロッド５がワイヤ３の周方向所定位置に溶着・固定されることになるが、周方向の位置出しは駆動モータ１１０を回転位置制御することにより行われる。
【００２２】
次に、金型撤去工程について説明する。まず、金型３１の構成であるが、図８乃至図１５に示すように、５個の縦割り要素１１１、１１３、１１５、１１７、１１９から構成されている。
上記縦割り要素１１１は、横断面において中心に位置していて、図８中右端から左端に向かって徐々に縮径される楔状に形成されている。又、図８中右端は、図１１に示すように、長方形になっている。一方、図８中左端は、図１０に示すように、小さな正方形になっている。又、上記縦割り要素１１１は金型３１の外周面に露出しない状態で設けられており、つまり、外周側に巻回されるワイヤ３に対して非接触の状態で設けられている。
尚、上記金型を分解した状態を図１２の分解斜視図に示すとともに、上記縦割り要素１１１の全体の形状を図１３の斜視図に示す。図１３に示すように、上記縦割り要素１１１は、図中右端の長方形の端面、図中左端の正方形の端面、それらの間の４個の傾斜面、から構成されている。勿論、図示した形状はあくまで一例であり、様々な形状が想定される。
【００２３】
上記縦割り要素１１３、１１５は同じ形状をなしていて、図８中右端から左端に向かって拡径されるように楔状に形成されている。まず、図８中右端は、図１１に示すように、小さな円弧形状をなしている。一方、図８中左端は、図１０に示すように、大きな円弧形状になっている。又、上記縦割り要素１１３、１１５は金型３１の外周面に露出する状態で設けられており、つまり、外周側に巻回されるワイヤ３に対して接触する状態で設けられている。
尚、上記縦割り要素１１３、１１５の全体の形状を図１４の斜視図に示す。図１４に示すように、上記縦割り要素１１３、１１５は、図中右端の小さな円弧形状の端面、図中左端の大きな円弧形状の端面、それらの間の１個の傾斜面、１個の部分円筒面、から構成されている。勿論、図示した形状はあくまで一例であり、様々な形状が想定される。
【００２４】
上記縦割り要素１１７、１１９も同じ形状をなしていて、図８中右端から左端に向かって縮径されるように楔状に形成されている。まず、図８中右端は、図１１に示すように、大きな蒲鉾形状をなしている。一方、図８中左端は、図１０に示すように、小さな長方形になっている。又、上記縦割り要素１１７、１１９も金型３１の外周面に露出する状態で設けられており、つまり、外周側に巻回されるワイヤ３に対して接触する状態で設けられている。
尚、上記縦割り要素１１７、１１９の全体の形状を図１５の斜視図に示す。図１５に示すように、上記縦割り要素１１７、１１９は、図中右端の蒲鉾形状の端面、図中左端の小さな長方形の端面、それらの間の３個の傾斜面、１個の部分円筒面、から構成されている。
【００２５】
そして、金型３１を撤去する場合には、縦割り要素１１１を、図８中左側から右側に押し出す。それによって、金型３１全体がバラバラになり、残りの縦割り要素１１３、１１５、１１７、１１９も撤去されることになる。
尚、本実施の形態における上記金型３１もステンレス製である。
【００２６】
以上の構成を基にその作用を説明する。
まず、図５に示すように、金型３１を組み立てた状態でセットし、その外周にワイヤ３を螺旋状に巻回する。すなわち、金型回転駆動手段１３の駆動モータ１５を回転させることにより金型３１が回転され、それによって、ドラム４３に巻回されているワイヤ３が少しずつ繰り出されていく。その際、張力付与手段４５によって一定の張力が付与される。
【００２７】
繰り出されたワイヤ３はワイヤガイドユニット５３を介して、金型３１の外周に螺旋状に巻回されていく。
尚、ワイヤガイドユニット５３はワイヤガイドユニット駆動手段７１によって金型３１の軸方向に所定の速度で送られる。
【００２８】
次に、図６、図７に示すように、金型３１の外周に巻回されたワイヤ３の外周の所定位置にロッド５を溶着・固定する。すなわち、金型３１の両端にフランジ１０７、１０９を取り付けてセットする。そして、駆動手段９１によって溶接機８３とロッドガイド１０３を移動させながら、ワイヤ３の外周の所定位置にロッド５を溶着・固定する。
【００２９】
次に、金型３１を撤去する。すなわち、金型３１の両端に取り付けられているフランジ１０７、１０９を外し、金型３１の縦割り要素１１１を押し出す。それによって、金３１がバラバラになり、ワイヤ３の内側から撤去される。
以上の工程を経て円筒型スクリーン１を得る。
【００３０】
以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、真円度の高い円筒型スクリーン１を容易に製造することができる。これは、金型３１の外周にワイヤ３を巻回し、そのワイヤ３の外周にロッド５を溶着・固定し、その後、金型３１を撤去することにより円筒型スクリーン１を得る、という円筒型スクリーン製造方法が、本実施の形態による金型３１の採用により可能になったからである。
又、金型３１は複数個の楔形状の縦割り要素１１１、１１３、１１５、１１７、１１９から構成されていて、特に、縦割り要素１１１は、円筒の外周面に露出しない状態、すなわち、ワイヤ３に対して非接触の状態で配置されているので、容易に押し出すことができ、金型撤去作業の容易化を図ることができる。
又、本実施の形態の場合には、金型３１が５個の縦割り要素から構成されていて、その要素数も比較的少ないので、金型３１の製造・管理が容易なものとなる。
【００３１】
尚、本発明は前記一実施の形態に限定されるものではない。
例えば、前記一実施の形態の場合には、金型を複数個の縦割り要素により構成したが、その分割数、縦割り要素の形状、等についてこれを特に限定するものではない。
又、縦割り以外で複数の要素にすることも考えられる。
その他、金型回転駆動手段、ワイヤ送給手段、ワイヤガイドユニット、等、各部の構成は図示したものに限定されるものではない。
又、前記一実施の形態においては、ワイヤ、ロッド、金型をステンレス製としたがそれに限定されるものではない。
又、繰り返しになるが、ワイヤ、ロッドの横断面形状、ロッドの本数、等については図示したものに限定されない。
又、前記一実施の形態では各縦割り要素を中実材としたが、中空材として軽量化を図っても良い。
又、前記一実施形態の場合には、金型を複数個の縦割り要素により分解・組立可能に構成した例を示したが、例えば、加圧・減圧によりその外径を変化させることができるように構成し、ワイヤを巻回する場合には加圧して外径を大きくし、金型を撤去する場合には減圧して外径を小さくするように構成することが考えられる。
又、前記一実施の形態の場合には、円筒型のスクリーンを例に挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、例えば、円錐台型、外径が段階的或いは連続的に変化するもの、等、様々な形状が想定される。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、例えば、円筒型のスクリーンの製造に使用するスクリーン製造用金型に係り、特に、螺旋状に巻回されたワイヤの外周側に複数本のロッドを取り付けたスクリーンを高い真円度で、且つ、容易に製造することを可能にするものに関し、例えば、上水、下水、各種廃水処理に使用される濾過装置の円筒型スクリーンに好適である。
【符号の説明】
【００３３】
１  円筒型スクリーン（スクリーン）
３  ワイヤ
５  ロッド
１１１  縦割り要素
１１３  縦割り要素
１１５  縦割り要素
１１７  縦割り要素
１１９  縦割り要素
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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