(57)【要約】【課題】ケーキを簡単に排出でき、かつ、比較的低強度の濾過シートを使用可能なフィルタプレスを提供する。【解決手段】濾枠１０を、閉板状態で濾室１５の上縁を形成する上側部２０と、該上側部２０の両側から夫々垂下して閉板状態で濾室１５の両側縁を形成する両側部２１とで構成して、濾枠１０の枠内２４の底部を開放し、閉板状態では、濾過シートＳを介して相互に圧接する二枚の濾板１１によって濾室１５の底縁を形成する。そして、濾枠１０の両側部２１の下部２１ｃを、下方に向けて先細り形状として、下端を刃先状に形成する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に離近移動可能に配設された濾板と、濾枠とを備え、二枚の濾板の表面に濾過シートを配置し、該二枚の濾板の間に濾枠を挟持して濾枠の枠内に濾室を形成した閉板状態において、該濾室に被処理液を圧入して濾過シートで濾過し、濾液を濾板の表面から排出するフィルタプレスであって、
濾枠は、閉板状態で濾室の上縁を形成する上側部と、該上側部の両側から夫々垂下して閉板状態で濾室の両側縁を形成する両側部とを備えてなり、濾枠の枠内の底部は開放されており、
前記両側部は、少なくとも下部内側部の厚みが下方に向けて先細り形状となって、該下部内側部の下端が刃先状となっており、
閉板状態では、濾過シートを介して相互に圧接する二枚の濾板によって濾室の底縁が形成されることを特徴とするフィルタプレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾板と濾板の間に、濾枠と濾過シートとを挟持して濾室を形成するフィルタプレスに関する。
【背景技術】
【０００２】
重ね合わせた濾板の間に形成した濾室に被処理液を圧入して濾過を行うフィルタプレスは古くから知られている。かかるフィルタプレスは、濾板と濾板の間に環状の濾枠を挟持して、濾枠の枠内を濾室とする複式タイプ（特許文献１参照）と、濾板の表面に凹部を設けて当該凹部を濾室とする単式タイプ（特許文献２参照）とが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１４９２１３号公報  図５
【特許文献２】特開平２−２７７５１０号公報  図６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の複式タイプのフィルタプレスは、開板した時に、濾室に溜まったケーキが濾枠の下縁に引っ掛かるため、ケーキを自動排出するためには、濾枠からケーキを押し出す機構が必要となる。一方、従来の単式タイプのフィルタプレスは、濾板表面の濾過シートを、濾板の凹部形状に倣うように大きく屈曲させる必要があり、濾過シートに加わる負荷が比較的大きくなる。このように、従来の複式タイプのフィルタプレスは、ケーキの排出の手間が大きく、従来の単式タイプのフィルタプレスは、破れにくい比較的高強度の濾過シートが必要である。
【０００５】
本発明は係る現状に鑑みて為されたものであり、ケーキを簡単に排出でき、かつ、比較的低強度の濾過シートを使用可能なフィルタプレスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、相互に離近移動可能に配設された濾板と、濾枠とを備え、二枚の濾板の表面に濾過シートを配置し、該二枚の濾板の間に濾枠を挟持して濾枠の枠内に濾室を形成した閉板状態において、該濾室に被処理液を圧入して濾過シートで濾過し、濾液を濾板の表面から排出するフィルタプレスであって、濾枠は、閉板状態で濾室の上縁を形成する上側部と、該上側部の両側から夫々垂下して閉板状態で濾室の両側縁を形成する両側部とを備えてなり、濾枠の枠内の底部は開放されており、前記両側部は、少なくとも下部内側部の厚みが下方に向けて先細り形状となって、該下部内側部の下端が刃先状となっており、閉板状態では、濾過シートを介して相互に圧接する二枚の濾板によって濾室の底縁が形成されることを特徴とするフィルタプレスである。
【０００７】
かかる構成にあっては、濾枠の枠内は底部が開放されており、濾室の底縁は、二枚の濾板の圧接により形成されるため、開板した際に、濾室（濾枠の枠内）の底部が開放されて、濾室内に溜まったケーキが濾室から自重で落下することとなる。したがって、本発明によれば、ケーキを排出するための機構を特に配設することなく、開板時にケーキを濾室から容易に排出できる。
【０００８】
また、本発明では、濾過シートは、濾室の上縁と両側縁で濾板と濾枠の間に挟持され、濾室の底縁で二枚の濾板の間に挟持されることとなるが、濾枠の両側部は、下部内側部の厚みが下方に向けて先細り形状となって、下端が刃先状となっているため、濾過シートを、濾枠の下端部で大きく屈曲させることなく挟持できる。このように、本発明では、濾過シートを大きく屈曲させることなく挟持できるため、比較的低強度の濾過シートを使用できる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、比較的低強度の濾過シートを使用可能であり、かつ、ケーキを簡単に排出可能なフィルタプレスを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】開板状態のフィルタプレス１の側面図である。
【図２】閉板状態のフィルタプレス１の側面図である。
【図３】開板状態におけるフィルタプレス本体３及び開閉機構４の平面図である。
【図４】図１中のフィルタプレス本体３を拡大して示す側面図である。
【図５】図２中のフィルタプレス本体３を拡大して示す側面図である。
【図６】濾枠１０の斜視図である。
【図７】濾枠１０の（ａ）平面図、（ｂ）正面図、及び（ｃ）側面図である。
【図８】濾板１１の表側の斜視図である。
【図９】濾板１１の（ａ）平面図、（ｂ）正面図、及び（ｃ）側面図である。
【図１０】閉板状態における濾枠１０、濾板１１及び濾紙Ｓの配置を示す説明図である。
【図１１】（ａ）は、図１０中のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は、図１０中のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００１２】
本実施例のフィルタプレス１は、図１〜３に示すように、床や作業台の上に載置される基台２と、フィルタプレス本体３と、フィルタプレス１を開板状態と閉板状態とに変換駆動する開閉機構４と、フィルタプレス本体３に濾紙Ｓを供給する濾紙供給装置５と、フィルタプレス本体３に被処理液や脱液用エアを供給する供給管７と、フィルタプレス本体３から濾液や脱液用エアを排出する排出管８と、フィルタプレス本体３から排出されるケーキを回収するケーキ回収部９と、フィルタプレス１の作動を制御する制御装置（図示省略）とを備えている。本実施例のフィルタプレス１は、いわゆる全自動タイプであり、制御装置が各装置を統括的に制御することにより、被処理液の供給、濾過物質の乾燥、ケーキの排出、濾紙Ｓの交換が自動的に行われる。かかるフィルタプレス１は、金属加工で発生する切削屑を含む廃液から、切削屑を濾過して回収する用途などに好適に用いられる。
【００１３】
図３〜５に示すように、フィルタプレス本体３は、濾枠１０と、濾枠１０を両側から挟持する二枚の濾板１１と、各濾板１１を保持するエンドプレート１２ａ，１２ｂとを備えている。一方のエンドプレート１２ａは基台２に固定され、他方のエンドプレート１２ｂは開閉機構４に固定されており、開閉機構４によって他方のエンドプレート１２ｂを進退させることによって、二枚の濾板１１を相互に離近移動させ得るよう構成されている。また、フィルタプレス本体３には、濾枠１０及び濾板１１を厚み方向に貫通する複数のガイドシャフト１３ａ，１３ｂが保持されており、濾枠１０はこれらのガイドシャフト１３ａ，１３ｂによって、二枚の濾板１１の間に保持される。ガイドシャフトは、太径なメインシャフト１３ａと、細径なサブシャフト１３ｂとからなり、サブシャフト１３ｂには、濾枠１０を濾板１１の表面から離間する方向に付勢する圧縮コイルバネ１４が外嵌される。濾枠１０は、圧縮コイルバネ１４によって両側の濾板１１から離間するよう付勢されることで、図１に示すように、開板状態において、二枚の濾板１１の中間位置に保持される。
【００１４】
図１〜３に示すように、開閉機構４は、基台２の上に固定される金属製のフレーム４ａと、該フレーム４ａに取り付けられる油圧シリンダ４ｂとからなる。油圧シリンダ４ｂのピストンロッド４ｃには、フィルタプレス本体３の片側のエンドプレート１２ｂが固定される。そして、油圧シリンダ４ｂが収縮した状態では、図１に示すように、二枚の濾板１１と濾枠１０が離間する開板状態となり、油圧シリンダ４ｂを伸張させると、図２に示すように、二枚の濾板１１がガイドシャフト１３ａ，１３ｂに沿って相互に接近して、濾紙Ｓを介して濾板１１の間に濾枠１０を挟持する閉板状態となる。そして、かかる開板状態において、濾板１１の間に濾枠１０の厚みに相当する濾室１５が形成される。
【００１５】
図１，２に示すように、濾紙供給装置５は、長尺な未使用の濾紙Ｓを巻回し、各エンドプレート１２ａ，１２ｂの上方に配設される供給ローラー５ａと、各エンドプレート１２ａ，１２ｂの下方に配設されて、使用済みの濾紙Ｓを巻き取る回収ローラー５ｂと、各ローラー５ａ，５ｂを回転駆動するモータ（図示省略）とを備えてなる。濾紙供給装置５は、１枚の濾板１１に付き一組設けられており、開板状態において制御装置が各濾紙供給装置５を作動させることにより、供給ローラー５ａに巻回された未使用の濾紙Ｓを各濾板１１の表面に張設し、濾過後の目詰まりした濾紙Ｓを回収ローラー５ｂに巻き取って回収する。
【００１６】
図１，２に示すように、供給管７は、被処理液又は脱液用エアを濾室１５へ選択的に供給するものである。具体的には、供給管７は、機外の被処理液供給装置（図示省略）から高圧の被処理液が供給される被処理液供給管７ａと、機外のエアポンプ（図示省略）から高圧の脱液用エアが供給される脱液用エア供給管７ｂとを、一本の共通供給管７ｃに合流させて濾室１５の上部と連通させてなるものである。被処理液供給管７ａと脱液用エア供給管７ｂは、電磁弁７ｄ，７ｅによって個別に開閉可能となっている。制御装置は、各電磁弁７ｄ，７ｅを開閉することにより、高圧の被処理液を濾室１５に供給する被処理液供給状態と、高圧の脱液用エアを濾室１５に供給する脱液状態と、被処理液及び脱液用エアの濾室１５への供給を停止する供給停止状態とに切換可能となっている。また、被処理液供給管７ａには、被処理液の液圧を検知する圧力センサ（図示省略）が配設される。
【００１７】
図１，２に示すように、排出管８は、濾室１５の内部で濾紙Ｓを透過した濾液や脱液用エアを、機外の濾液タンク（図示省略）へ排出するものである。
【００１８】
図１，２に示すように、ケーキ回収部９は、上部が開放した箱体であり、フィルタプレス本体３の直下に配設される。後述するように、本実施例では、フィルタプレス１を閉板状態から開板状態に変換した際に、フィルタプレス本体３の直下にケーキが落下するよう構成されており、フィルタプレス本体３から落下するケーキは、かかるケーキ回収部９に収容される。
【００１９】
本実施例のフィルタプレス１は、オペレータによるスタート操作を契機として、以下の（１）〜（５）の工程を順番に繰り返すことにより連続作動する。
（１）閉板工程
制御装置が、開閉機構４を作動させて、フィルタプレス１を開板状態から閉板状態に変換する。
（２）濾過工程
制御装置が、被処理液供給管７ａの電磁弁７ｄを開放する。これにより、濾室１５に高圧の被処理液が供給される。そして、濾室１５に供給される被処理液は、濾紙Ｓで順次濾過されて、濾紙Ｓを透過した濾液が排出管８から排出される。
（３）脱液工程
濾紙Ｓの目詰まりによって濾過速度が低下し、被処理液供給管７ａの内部圧力が所定閾値以上となると、制御装置は、被処理液供給管７ａの電磁弁７ｄを閉鎖し、脱液用エア供給管７ｂの電磁弁７ｅを開放する。これにより、濾室１５に高圧の脱液用エアが供給されて、濾室１５に残留する濾過物質の液体成分が排出管８に排出されて、濾室１５には、乾燥した濾過物質の塊であるケーキが形成される。
（４）開板工程
制御装置は、濾室１５に脱液用エアーを一定時間供給すると、被処理液供給管７ａ及び脱液用エア供給管７ｂの電磁弁７ｄ，７ｅを閉鎖する。そして、開閉機構４を作動させて、フィルタプレス１を閉板状態から開板状態に変換する。これにより、濾室１５が開放されて、内部に残留したケーキが自重により濾室１５から落下して、直下のケーキ回収部９に収容される。
（５）濾紙交換工程
制御装置が、濾紙供給装置５のモータを作動させて、濾板１１の表面に配置された使用済みの濾紙Ｓを回収ローラー５ｂに巻き取るとともに、供給ローラー５ａに巻回された未使用の濾紙Ｓを濾板１１の表面に配置する。
【００２０】
以下に、本発明の要部に係る濾枠１０と濾板１１の構造について詳述する。
【００２１】
濾枠１０は、ステンレス板の切削加工により製造される枠板である。図６，７に示すように、濾枠１０は、表裏対称形状であって、上側部２０と、上側部２０の両側から垂下する両側部２１とからなる略倒コ字状をなしている。濾枠１０の両面全体は、濾枠１０によって挟持される受圧面２３となっており、閉板状態において、濾板１１が濾紙Ｓを介して受圧面２３に圧接することにより、上側部２０と両側部２１に囲まれた濾枠１０の枠内空間２４が、濾室１５として形成される。
【００２２】
図６，７に示すように、濾枠１０の上側部２０ａの中央部には、供給口２６が上下に貫設される。この供給口２６の上部開口には共通供給管７ｃが接続され、閉板状態において、共通供給管７ｃから供給される被処理液や脱液用エアが、供給口２６を介して濾室１５に流入する。また、濾枠１０の両側部２１には、ガイドシャフト１３ａ，１３ｂが貫通するガイド孔２７ａ，２７ｂが厚み方向に貫設される。
【００２３】
図６，７（ｃ）に示すように、濾枠１０の厚みは、下端ほど肉薄に形成される。具体的には、上側部２０は、濾枠１０で最も肉厚で、略均一な厚みとなっている。そして、両側部２１は、上側部２０の厚みから下方に向けてテーパー状に薄くなる両側上部２１ａと、両側上部２１ａの下縁の厚みを維持する両側中央部２１ｂと、両側中央部２１ｂの厚みから下方に向けて先細りとなって、下端を刃先状に尖らせる両側下部２１ｃとで構成される。このように、濾枠１０の両側部２１の厚みは、下方に向けて先細り形状となっており、上側部２０と両側部２１に囲まれた枠内空間２４は、下方に向けて薄くなるよう形成される。
【００２４】
図８，９に示すように、濾板１１は、横長矩形状をなすポリプロピレン製の板材であり、二枚の濾板１１は同一形状をなしている。各濾板１１は、裏側をエンドプレート１２ａ，１２ｂに固定されて、夫々の表側で濾枠１０を挟持し得るように対向配置される。濾板１１の表面は、中央部の矩形領域を、濾枠１０の枠内空間２４を片側から閉塞する濾面部３０としている。濾面部３０の略全域には、閉板状態において濾紙Ｓを透過する濾液等を収容する排出溝路３４が縦縞格子状に形成される。また、排出溝路３４の下部には、厚み方向に貫通する排出口３６が形成される。この排出口３６の裏側開口には排出管８が接続され、閉板状態において、濾紙Ｓを透過する濾液や脱液用エアが、排出溝路３４から排出口３６を通って、排出管８から排出される。なお、濾面部３０には、排出溝路３４の形成に替えて、多孔質体を配置するようにしてもよい。
【００２５】
また、図８，９に示すように、濾板１１の表面は、濾面部３０の上方領域と側方領域とからなる略倒コ字状領域を、濾紙Ｓを介して濾枠１０の受圧面２３と圧接する挟持面部３１としている。また、濾面部３０の下方の横長矩形領域を、濾紙Ｓを介して他方の濾板１１と圧接する密閉面部３２としている。挟持面部３１は、濾枠１０の受圧面２３と整一に重なり得る形状をなしており、濾板１１は、密閉面部３２の分だけ、濾枠１０よりも縦長となっている。濾板１１には、濾室１５の気密性を高めるために、ゴム製のシートからなるパッキン３５が、挟持面部３１及び密閉面部３２の全面を覆うように配設される。また、濾板１１には、濾枠１０のガイド孔２７ａ，２７ｂと重なる両側部に、ガイドシャフト１３ａ，１３ｂが貫通するガイド孔３７ａ，３７ｂが夫々形成される。
【００２６】
図８，９（ｃ）に示すように、濾板１１の表面は、濾枠１０を挟持せずに他方の濾板１１と圧接する密閉面部３２において最も膨隆している。また、挟持面部３１は、濾枠１０の受圧面２３と密接し得るように、濾枠１０の厚みの分だけ密閉面部３２よりも、薄く形成される。ここで、濾枠１０の両側下部２１ｃは先細り形状をなし、下端が刃先状となっているため、挟持面部３１と密閉面部３２は、夫々の境界で殆ど屈曲することなく連続しており、濾紙Ｓは、挟持面部３１と密閉面部３２との境界で、殆ど屈曲することなく保持される。また、濾面部３０の、排出溝路３４を形成しない部分は、横幅方向に沿って挟持面部３１と面一に形成されており、これにより、濾紙Ｓを横幅方向に屈曲させずに保持し得るよう構成される。なお、図９（ｃ）に示すように、エンドプレート１２ａ，１２ｂに固定される濾板１１の裏面は、離近方向に垂直な平坦面となっている。
【００２７】
図１０，１１に示すように、閉板状態では、二枚の濾板１１が、濾紙Ｓを介して濾枠１０を両側から挟持することにより、濾枠１０の枠内に濾室１５が形成される。なお、図１０中の符号「４０」は、濾板１１をエンドプレート１２ａ，１２ｂに固定するためのネジ孔である。具体的には、濾枠１０の受圧面２３に対して、二枚の濾板１１の挟持面部３１が圧接して、濾枠１０の枠内空間２４が各濾枠１０の濾面部３０によって閉塞されることで、濾室１５が形成される。また、閉板状態では、挟持面部３１が受圧面２３に圧接するのと同時に、二枚の濾板１１の密閉面部３２が相互に圧接することにより、濾室１５の底縁が密閉される。また、図１０に示すように、閉板状態では、濾紙Ｓは、濾枠１０に対して、枠内空間２４を覆い、受圧面２３の内側部と当接するように配置され、また、濾板１１に対しては、濾面部３０を覆い、挟持面部３１及び密閉面部３２の内側部と当接するように配置されて、受圧面２３と挟持面部３１の間、及び、対向する密閉面部３２の間に挟持される。
【００２８】
閉板状態では、濾室１５の外周縁は、濾枠１０と濾板１１の圧接により密閉されているため、濾過工程において濾室１５に被処理液が圧入されると、被処理液は、濾面部３０を覆う濾紙Ｓで濾過されて、濾紙Ｓを透過した濾液が排出溝路３４を介して、排出口３６から排出される。また、脱液工程においては、脱液用エアが濾紙Ｓを透過して排出口３６から排出される。そして、開板工程において、二枚の濾板１１が濾枠１０から離間して濾室１５が開放されると、濾室１５の内部に残留したケーキが、自重によって濾枠１０の枠内空間２４から直下に落下することとなる。
【００２９】
以上のように、本実施例では、濾枠１０が、上側部２０と両側部２１とからなる略倒コ字状をなし、濾枠１０の枠内空間２４は底部が開放されているため、閉板状態から開板状態に変換して、濾室１５の底縁を形成する二枚の濾板１１を濾枠１０から離間させると、濾室１５に残留するケーキは、支えを失って自重により直下に落下することとなる。したがって、本実施例によれば、ケーキを濾室１５から押し出す機構を配設することなく、閉板状態から開板状態に変換して濾板１１を濾枠１０から離間させるだけで、濾室１５からケーキを自然に排出することができる。
【００３０】
また、本実施例では、濾枠１０の両側下部２１ｃの厚みは、下方に向けて先細り形状となり、下端が刃先状となっているため、両側下部２１ｃの下端（図１１（ｂ）中のＸ部分）において、濾紙Ｓは殆ど屈曲させることなく挟持される。したがって、本実施例のフィルタプレス１では、濾布と比べて強度は劣るものの、低廉で使い捨て可能な濾紙Ｓを濾過シートとして使用できる。
【００３１】
なお、本発明のフィルタプレスは、上記実施例の形態に限らず本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。
例えば、上記実施例では、濾枠１０が、上側部２０と両側部２１からなる略倒コ字状をなしているが、本発明に係る濾枠は、枠内の底部が開放されていればよく、上側部が丸まった逆Ｕ字状であってもよい。また、左右の両側部２１は、枠内空間２４が下方に広がるよう斜め外側に垂下していてもよい。また、上記実施例の濾枠１０は、受圧面２３が平坦な部分と、先細りに傾斜する部分とからなるが、受圧面全体を先細りに傾斜させるようにしてもよい。また、上記実施例の濾枠１０は、両側部２１の下端を刃先状としているが、両側部２１の下端は、濾室１５の底部で濾紙Ｓを大きく屈曲させない程度の厚みで刃先状であればよく、鋭利でなくてもかまわない。また、上記実施例では、濾枠１０の下部が全幅に亘って先細り形状となっているが、本発明では、少なくとも濾室の両側縁を形成する下部内側部が先細り形状であれば足りる。両側部２１の下部外側部には濾過シートを配置する必要がなく、下部外側部に配置した濾過シートが破損したとしても、濾室の密閉性は損なわれないためである。また、濾枠１０は、表裏非対称形状であってもよい。例えば、一側の受圧面を平坦として、他側の受圧面を傾斜させるようにしてもよい。
【００３２】
また、上記実施例では、濾過シートとして濾紙Ｓを用いているが、本発明に係るフィルタプレスは、濾布を使用するものを除外するものではない。また、上記実施例では、濾紙Ｓを上下方向に走行させているが、濾紙は水平方向に走行させてもよい。また、上記実施例では、二枚の濾紙Ｓを使用しているが、１枚の濾紙を折り返して、両側の濾板１１の表面に張設するようにしてもよい。
【００３３】
また、上記実施例は、二枚の濾板１１と１枚の濾枠１０を備えてなるものであるが、本発明に係るフィルタプレスは、多数の濾板と濾枠を一列に配置するタイプにも適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  フィルタプレス
３  フィルタプレス本体
４  開閉機構
５  濾紙供給装置
７  供給管
８  排出管
９  ケーキ回収部
１０  濾枠
１１  濾板
１２ａ，１２ｂ  エンドプレート
１３ａ，１３ｂ  ガイドシャフト
１４  圧縮コイルバネ
１５  濾室
２０  上側部
２１  両側部
２３  受圧面
２４  枠内空間
２６  供給口
３０  濾面部
３１  挟持面部
３２  密閉面部
３４  排出溝路
３５  パッキン
３６  排出口
【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】
2019084492.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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