EP1994399A2 - Vorrichtung zum einbringen einer inspektions- und/oder kontrollflüssigkeit in flaschen oder dergleichen behälter - Google Patents
Vorrichtung zum einbringen einer inspektions- und/oder kontrollflüssigkeit in flaschen oder dergleichen behälterInfo
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- EP1994399A2 EP1994399A2 EP07711686A EP07711686A EP1994399A2 EP 1994399 A2 EP1994399 A2 EP 1994399A2 EP 07711686 A EP07711686 A EP 07711686A EP 07711686 A EP07711686 A EP 07711686A EP 1994399 A2 EP1994399 A2 EP 1994399A2
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67C—CLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
- B67C3/00—Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
- B67C3/007—Applications of control, warning or safety devices in filling machinery
-
- G—PHYSICS
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- G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
- G01N21/9018—Dirt detection in containers
Definitions
- the invention relates to a device for introducing, for example, injection of an inspection and / or control liquid in bottles or the like container according to the preamble of claim 1.
- Devices of this type consist essentially of several over a straight, horizontal or substantially horizontal transport path in the conveying direction of the transport path consecutively fixedly arranged dispensing or injectors. Through these nozzles, the inspection and / or control liquid in the upright on the transport route, i. with its container or bottle axis oriented in the vertical direction and placed with the container or bottle opening overhead container.
- the container contents e.g. the inspection and / or control liquid itself, or analyzed in the container reaction products or checked for any existing foreign and pollutants, so that contaminated containers discharged from the production line and, for example, a cleaning treatment or disposal can be supplied.
- the object of the invention is to show a device for introducing an inspection and / or control liquid in bottles or similar containers, which allows even with high performance (high number of treated containers per unit time) a precisely metered introduction of the inspection and control liquid.
- a device according to the patent claim 1 is formed.
- BESTATIGUNGSKOPIE A special feature of the device according to the invention is that the at least one nozzle for introducing or injecting the inspection and / or control liquid is not arranged stationary over the transport path, but moves along at least a portion of the way on the transport path with the respective container, so - That even with high performance of a system a precisely metered introduction of the inspection and / or control liquid is ensured in the container.
- the at least one injection nozzle is provided, for example, on a nozzle transport element with which this nozzle is moved on a self-contained path of movement which has a working stroke extending over the transport path in the transport direction and a return stroke.
- the injection nozzle with at least one introducing or injecting the inspection and / or control liquid causing discharge or nozzle opening immediately above the opening or mouth of the respective container or extends through the mouth into the container into it.
- the at least one injection nozzle is spaced from the path of movement of the container and can thus be moved back to an initial position, which then forms, for example, the beginning of the next working stroke.
- the transport path is at least in the region of the device rectilinear or substantially rectilinear.
- the injection nozzle, the nozzle transport element and other functional elements form, for example, a complete construction and functional unit, which can be attached to the container conveyor or to a machine frame provided there and, if necessary, for example, for repair and maintenance purposes, replaced. In principle, there is also the possibility of providing at least two such modules or assemblies consecutively in the transport direction of the container transporter.
- the drive of the nozzle transport element is for example such that whenever a container is located below the injection nozzle located in the starting position or shortly before the drive for the nozzle transport element is activated. This is done e.g. controlled by a computerized control device in response to the container flow monitoring sensors and / or in dependence on the speed of Be fiscalertransporteurs.
- Fig. 1 in a simplified representation and in side view an apparatus for injecting an inspection or control liquid
- FIG. 2 for explaining the operation in an enlarged partial view the mouth of a bottle, together with an injection nozzle of the device of Figure 1 in different working positions;
- FIG 3 shows a simplified representation of a section through the bottle mouth when dipped into this mouth nozzle tube at the beginning and at the end of the injection process.
- FIG. 4 shows a section through a nozzle carrier and a crankshaft designed as a hollow or control shaft on a crank wheel of the device of FIG. 1 revolving around a horizontal axis, with a dosing and storage cell connected to a source for the inspection and / or control liquid;
- FIG. 5 is a perspective view in section of the injection nozzle, together with the nozzle carrier and the rotating crank wheel, with a bearing housing for the rotating wheel, connected to a source for the inspection and / or control liquid metering and storage cell.
- FIGS. 4 and 5 Fig. 6 u. 7 representations as in FIGS. 4 and 5, but with an injection nozzle connected to the metering and storage cell;
- FIG. 8 is a simplified schematic representation and in section a metering or storage cell for use in the apparatus of Figure 1.
- the apparatus serves to inject in each case a precisely metered quantity of an inspection and / or control liquid in bottles 2, e.g. of a translucent material, for example of glass or a translucent plastic, e.g. PET are made and which are supplied after injection of the inspection or control liquid of a schematically indicated in Figure 1 with the block 3 inspection device.
- bottles 2 e.g. of a translucent material, for example of glass or a translucent plastic, e.g. PET are made and which are supplied after injection of the inspection or control liquid of a schematically indicated in Figure 1 with the block 3 inspection device.
- the inspection and / or control liquid is used in the manner known to those skilled to carry, wash, loosen, etc. of existing on or in the inner wall of the respective bottle 2 foreign and pollutants and for transporting these substances to the bottom of the bottle 2, or but also to trigger a chemical reaction with the foreign and pollutants, so that such substances then in the inspection device 3 by suitable measurement or test methods, for example using chemical reactions and / or optoelectric measurement and / or test methods, or chemical analysis methods etc. detected and the relevant contaminated bottles 2 from the processing line can be removed and, for example, a cleaning or disposal can be supplied.
- a prerequisite for a perfect measurement and / or test result in the inspection device 3 is that the amount of inspection and / or control liquid introduced into the individual bottles 2, which in the simplest case is sterile water, is kept constant within narrow limits. This is u.a. This means that not only is the volume dispensed into a bottle 2 each time the inspection and / or control liquid is introduced within narrow limits, but that in fact the entire dispensed volume of inspection and / or control liquid reaches the respective bottle 2 ie no subset of the inspection and / or control fluid is lost during introduction. With the device 1, these conditions are optimally fulfilled.
- the bottles 2 in the illustrated embodiment are successively standing upright in a single-lane bottle stream, i. with its bottle axis (FA) oriented in the vertical direction of the device 1 is fed to a rectilinear, horizontal conveying path forming container conveyor 4 and forwarded after introduction of the inspection and / or control liquid in the conveying direction A to the inspection device 3.
- An essential part of the device 1 is an injection nozzle 5 with a nozzle housing 6 and with a projecting over the bottom of the nozzle housing 6 nozzle tube 7, which is oriented with its longitudinal axis in the vertical direction and the nozzle axis DA defined.
- an injection channel 8 which is also open on the underside of this tube, is formed.
- the injection nozzle 5 is attached to a nozzle carrier 9.
- crankshaft 1 1 is mounted.
- the crank wheel 10 around its horizontal, oriented perpendicular to the transport direction A Kurbelradachse KA in the direction of arrow B driven in rotation, in synchronism with the movement of the device 1 passing bottles. 2
- the drive 12 is controlled by, for example, computer-aided control electronics 13, which take into account as control parameters, inter alia, the conveying speed of the container transporter 4 and sensor signals from sensors 14 which are provided on the transport path of the container conveyor 4 and with which the position and also the actual conveying speed the bottles 2 are detected.
- a bearing element 15 is provided, which is fastened in a suitable manner, in particular adjustable on a machine frame 16 of the device 1.
- the crankshaft 1 1 is attached at one end to the crank wheel 10 so that it protrudes beyond the transport path 4 facing end side of the disc-shaped crank wheel 10 and oriented with its axis parallel to the Kurbelradachse KA, but radially offset from this axis.
- the nozzle carrier 9 is thus located together with the injection nozzle 5 in front of the transport path 4 facing front side of the crank wheel 10 and the transport path 4 also facing the front of the bearing element 15th
- the nozzle carrier 9 is additionally guided by a double parallelogram 17, consisting of the two, in the figure 1 upper Parallelogrammhebeln 18, which are each hinged at one end to the bearing element 15 and at the other end to a common coupling member 19 , And consisting of the two lower parallelogram levers 20, which are articulated in each case with one end to the coupling member 19 and with its other end to the nozzle carrier 9.
- the double-parallelogram guide 17 ensures that the nozzle carrier 9 and with it the injection nozzle 5 move on a path enclosing the crank wheel axis KA when the crank wheel 10 is driven continuously, but the nozzle axis DA is always oriented in the vertical direction during this movement and moves with rotating crank wheel 10 in a vertical plane, in which also the axes FA of the moving past the device 1 bottles 2 are arranged.
- the drive of the crank wheel 10 is effected such that the direction of rotation B of this wheel at the respective lower, the container conveyor 4 facing peripheral region is equal to the conveying direction A and at the upper, the container conveyor 4 remote circumferential region opposite to the conveying direction A.
- the injection nozzle 5 or its nozzle tube 7 thus perform a movement in which the nozzle tube 7 is initially arranged with its lower end in a starting position slightly above the level of the bottle opening 2.1 of a bottle 2 (position a of FIG. 2) ).
- the axis of the crankshaft 1 1 is in this case, for example, in a common horizontal plane with the Kurbelradachse KA.
- the injection nozzle 5 and the nozzle tube 7 move downwards and at the same time in the conveying direction A, whereby the nozzle tube 7 increasingly enters the bottle mouth 2.1 (positions b and c of Figure 2).
- the greatest penetration depth (position c of Figure 2) of the nozzle tube 7 is reached when the nozzle axis DA the Kurbelradachse KA intersects. Following this, the nozzle tube 7 moves from the mouth of the bottle 2.1 in a vertical upward direction and initially even further in the conveying direction A (position d of Figure 2) until the lower end of the nozzle tube 7 is then finally at the level above the bottle mouth 2.1 and the bottle 2 leaves the device 1 in the direction of the inspection station 3 (position e of FIG. 2).
- the injection nozzle 5 and the nozzle tube 7 in a return stroke in turn to the starting position (position a of Figure 2) moves so as to be able to penetrate into the next bottle 2, the inspection and / or control liquid metered ,
- the delivery of the inspection and / or control liquid takes place in each case during the working stroke, i. between the first immersion of the nozzle tube 7 in a bottle mouth 2.1 and the dewatering of the nozzle tube 7 from the bottle mouth 2.1.
- FIG. 3 again shows a section through the bottle mouth and the nozzle tube 7 in the positions b, c and d of FIG. 2, ie immediately after the nozzle tube 7 has been dipped into the mouth of the bottle 2.1 and immediately before the nozzle nozzle tube 7 from the bottle mouth.
- the nozzle axis DA is immersed in the immersion but also in the dive with respect to the bottle axis FA, in such a way that the nozzle tube 7 during immersion (position b) the leading in the conveying direction A area of the bottle mouth 2.1 and when dipping (position d ) is adjacent to the trailing in the conveying direction A area of the bottle mouth 2.1.
- the position which the injection nozzle 5 or the nozzle tube 7 in FIG. 2, position a has, corresponds to the starting position. From this position, the rotational movement of the crank wheel 10 is started in each case when a bottle 2 has reached the position a.
- the control electronics 13 compensated by the control electronics 13 by inertia in the system-related delays in the control of the drive 12, in that the starting operation slightly prematurely is initiated, inter alia taking into account the signals supplied by the sensors 14 and stored in the control electronics 13 records or curves.
- the nozzle tube 7 dips into the respective bottle 2 with this over a section of the bottle movement is moved, but at the same time the nozzle tube 7 after the return stroke again in the next bottle 2 or the mouth of which enters the radial distance between the axis KA of the crank wheel 10 and the crankshaft 11 in the illustrated embodiment is at most equal to half the axis distance, the two closely spaced bottles 2, ie at most equal to half the diameter of the bottles 2 have at their bottle area with the largest outer diameter.
- the nozzle tube 7 is sprung, i. held axially displaceable in the nozzle housing 6 against the action of a spring 32.
- a measuring and memory cell 21 which is provided for example on the nozzle housing 6 and formed in this housing.
- the measuring and storage cell 21 consists of a cylinder 22 in which a piston 23 is disposed in an axially displaceable manner. This limits in the cylinder 22 a measuring or storage space 24 with a defined volume.
- the maximum possible distance between the piston 23 and the opposite end of the cylinder closed cylinder 22.1 and thus the predetermined volume of the measuring and storage space 24 are by a KoI- benanschlag 25 adjustable, for example, engages with an external thread in an internal thread on the open side of the cylinder 22.
- spring means 26 for example by one or more mechanical springs or by pressurizing the piston 23 is biased for axial displacement in the direction of the closed cylinder end 22.1 in the sense of reducing the volume of the chamber 24.
- the chamber 24 is connected via a channel 27 to a control valve assembly 28 which controls the circulation of the crank wheel 10 during each return stroke, the chamber 24 of the measuring and storage cell 21 via a channel 29 with a source 30 connects the inspection and / or control liquid under pressure, so that during each return stroke the measuring and storage cell 21 or its chamber 24 is filled with a defined by the piston stop 25 volume of inspection and / or control liquid ( Figures 4 and 5).
- connection 27 to the source 29 is interrupted by the control valve assembly 28 and a connection 30 between the chamber 24 and the injection channel 8 is prepared, so that with the cooperation of the spring means 26, the inspection and / or control liquid from the chamber 24 via the Nozzle tube 7 is emptied into the respective bottle 2 ( Figures 6 and 7).
- control valve assembly 28 is formed by the fact that the crankshaft 11 is designed with an axial channel 1 1.1, which is permanently connected to the chamber 24 via the channel 27 and forms a control port 11.2, the channel during the return stroke. 1 1.1 connects to the channel 29 and during the working stroke with the channel 31.
- the invention has been described above by means of an embodiment. It is understood that numerous changes and modifications are possible without thereby departing from the inventive idea underlying the invention.
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Abstract
Eine Vorrichtung zum Einbringen einer Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit in Flaschen oder dergleichen Behälter besitzt wenigstens eine Einspritzdüse mit einer Abgabeöffnung, über die die Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit mit jeweils einem vorgegebenen Volumen in die unter der Einspritzdüse auf einem Behältertransporteur vorbeibewegten Behälter eingebracht wird.
Description
Vorrichtung zum Einbringen einer Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit in Flaschen oder dergleichen Behälter
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einbringen, beispielsweise Einspritzen einer Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit in Flaschen oder dergleichen Behälter gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Sie bestehen im Wesentlichen aus mehreren über einer geradlinigen, horizontalen oder im Wesentlichen horizontalen Transportstrecke in Förderrichtung der Transportstrecke aufeinander folgend ortsfest angeordneten Abgabe- oder Einspritzdüsen. Über diese Düsen wird die Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit in die auf der Transportstrecke aufrecht stehenden, d.h. mit ihrer Behälter- oder Flaschenachse in vertikaler Richtung orientierten und mit der Behälter- oder Flaschenöffnung oben liegenden Behälter eingebracht.
Mit der Inspektions- oder Kontrollflüssigkeit werden im jeweiligen Behälter eventuell vorhandene Fremd- oder Schadstoffe, beispielsweise Schmutzpartikel, Rückstände usw. von der Innenfläche der Behälterwandung abgewaschen und im Inneren des Behälters an dessen Boden gefördert.
Ebenfalls ist es bekannt, eine chemisch aktive Inspektions- oder Kontrollflüssigkeit zu verwenden, welche mit eventuell im Behälter vorhandenen Stoffen chemisch reagieren soll, wobei die in Folge dieser Reaktion entstehenden Stoffe zu Erkennung von Fremdstoffen dienen sollen.
In einer in Transportrichtung an die Vorrichtung zum Einbringen anschließenden Inspektionsvorrichtung wird der Behälterinhalt, also z.B. die Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit selbst, oder aber im Behälter enthaltene Reaktionsprodukte analysiert bzw. auf eventuelle vorhandene Fremd- und Schadstoffe überprüft, sodass kontaminierte Behälter aus der Produktionslinie ausgeschleust und beispielsweise einer Reinigungsbehandlung oder aber der Entsorgung zugeführt werden können.
Vorraussetzung für eine ordnungsgemäße Inspektion der Behälter ist, dass die Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit genau dosiert eingebracht wird, d.h. in sämtlichen Behältern in engen Grenzen konstant ist. Speziell bei Anlagen mit hoher Leistung bereitet dies erhebliche Schwierigkeiten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einbringen einer Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit in Flaschen oder dergleichen Behälter aufzuzeigen, die auch bei hoher Leistung (hohe Anzahl von behandelten Behältern je Zeiteinheit) ein genau dosiertes Einbringen der Inspektions- und Kontrollflüssigkeit ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
BESTATIGUNGSKOPIE
Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass die wenigstens eine Düse zum Einbringen oder Einspritzen der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit nicht ortsfest über der Transportstrecke angeordnet ist, sondern sich zumindest auf einer Teilstrecke des Weges auf der Transportstrecke mit dem jeweiligen Behälter mitbewegt, so- dass selbst bei hoher Leistung einer Anlage ein genau dosiertes Einbringen der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit in die Behälter gewährleistet ist.
Die wenigstens eine Einspritzdüse ist beispielsweise an einem Düsentransportelement vorgesehen, mit welchem diese Düse auf einer in sich geschlossenen Bewegungsbahn bewegt wird, die einen sich über der Transportstrecke erstreckenden Arbeitshub in Transportrichtung und einen Rückhub aufweist. Während des Arbeitshubes oder zumindest auf einer Teillänge dieses Arbeitshubes befindet sich die Einspritzdüse mit wenigstens einer das Einbringen oder Einspritzen der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit bewirkenden Abgabe- oder Düsenöffnung unmittelbar über der Öffnung oder Mündung des jeweiligen Behälters oder reicht durch die Mündung in den Behälter hinein. Während des Rückhubes ist die wenigstens eine Einspritzdüse von der Bewegungsbahn der Behälter beabstandet und kann somit an eine Ausgangsposition zurückbewegt werden, die dann beispielsweise den Beginn des nächstfolgenden Arbeitshubes bildet.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Transportstrecke zumindest im Bereich der Vorrichtung geradlinig oder im Wesentlichen geradlinig ausgebildet.
Die Einspritzdüse, das Düsentransportelement sowie weitere Funktionselemente bilden beispielsweise eine komplette Bau- und Funktionseinheit, die an dem Behältertransporteur bzw. an einem dort vorgesehenen Maschinengestell befestigt und im Bedarfsfall, beispielsweise für Reparatur- und Wartungszwecke, ausgetauscht werden kann. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, in Transportrichtung des Behältertransporteurs aufeinander folgend wenigstens zwei derartige Module oder Baueinheiten vorzusehen.
Der Antrieb des Düsentransportelementes erfolgt beispielsweise derart, dass immer dann, wenn ein Behälter sich unter der in der Ausgangsposition befindlichen Einspritzdüse befindet oder aber kurz davor der Antrieb für das Düsentransportelement aktiviert wird. Dies erfolgt z.B. gesteuert durch eine rechnergestützte Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den Behälterstrom überwachenden Sensoren und/oder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Behältertransporteurs.
Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, an der Vorrichtung Führungs- oder Mitnahmeelemente für die Behälter vorzusehen, sodass diese dann zwangsgeführt an der Vorrichtung vorbeibewegt werden und so eine beispielsweise rein mechanische Synchronisation zwi-
sehen der Bewegung der Behälter und der Bewegung der wenigstens einen Einspritzdüse erreicht ist.
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und in Seitenansicht eine Vorrichtung zum Einspritzen einer Inspektions- oder Kontrollflüssigkeit;
Fig. 2 zur Erläuterung der Arbeitsweise in vergrößerter Teildarstellung die Mündung einer Flasche, zusammen mit einer Einspritzdüse der Vorrichtung der Figur 1 in verschiedenen Arbeitsstellungen;
Fig. 3 in vereinfachter Darstellung einen Schnitt durch die Flaschenmündung bei in diese Mündung eingetauchtem Düsenrohr am Beginn sowie am Ende des Einspritzvorgangs;
Fig. 4 einen Schnitt durch einen Düsenträger und eine als Hohl- bzw. Steuerwelle ausgebildete Kurbelwelle an einem um eine horizontale Achse umlaufenden Kurbelrad der Vorrichtung der Figur 1 , bei mit einer Quelle für die Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit verbundener Dosier- und Speicherzelle;
Fig. 5 in perspektivischer Darstellung und im Schnitt die Einspritzdüse, zusammen mit dem Düsenträger und dem umlaufenden Kurbelrad, mit einem Lagergehäuse für das umlaufende Rad, bei mit einer Quelle für die Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit verbundener Dosier- und Speicherzelle;
Fig. 6 u. 7 Darstellungen wie Figuren 4 und 5, jedoch bei mit der Dosier- und Speicherzelle verbundener Einspritzdüse;
Fig. 8 in vereinfachter schematischer Darstellung und im Schnitt eine Dosier- oder Speicherzelle zur Verwendung bei der Vorrichtung der Figur 1.
Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Einspritzen jeweils einer genau dosierten Menge einer Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit in Flaschen 2, die z.B. aus einem lichtdurchlässigen bzw. durchscheinenden Material, beispielsweise aus Glas oder einem transluzenten Kunststoff, z.B. PET gefertigt sind und die nach dem Einspritzen der Inspektions- oder Kontrollflüssigkeit einer in der Figur 1 schematisch mit dem Block 3 bezeichneten Inspektionsvorrichtung zugeführt werden.
Die Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit dient in der dem Fachmann bekannten Weise zum Mitführen, Abwaschen, Lösen usw. von an oder in der Innenwandung der jeweiligen Flasche 2 vorhandenen Fremd- und Schadstoffen und zum Befördern dieser Stoffe an den Boden der Flaschen 2, oder aber auch zum Auslösen einer chemischen Reaktion mit den Fremd- und Schadstoffen, sodass derartige Stoffe dann in der Inspektionsvorrichtung 3 durch geeignete Mess- oder Testverfahren, beispielsweise unter Verwendung von chemischen Reaktionen und/oder von optoelektrischen Mess- und/oder Testverfahren, oder chemischen Analyseverfahren usw. erkannt und die betreffenden kontaminierten Flaschen 2 aus
der Verarbeitungslinie ausgeschleust und beispielsweise einer Reinigung oder aber der Entsorgung zugeführt werden können.
Vorraussetzung für ein einwandfreies Mess- und/oder Testergebnis in der Inspektionsvorrichtung 3 aber ist, dass die in die einzelnen Flaschen 2 eingebrachte Menge an Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit, die im einfachsten Fall steriles Wasser ist, in engen Grenzen konstant gehalten wird. Dies setzt u.a. voraus, dass nicht nur das jeweils beim Einbringen der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit in eine Flasche 2 abgegebene Volumen in engen Grenzen konstant ist, sondern dass auch tatsächlich das gesamte, abgegebene Volumen an Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit in die jeweilige Flasche 2 gelangt, d.h. beim Einbringen keine Teilmenge an der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit verloren geht. Mit der Vorrichtung 1 werden diese Bedingungen in optimaler Weise erfüllt.
Die Flaschen 2 werden bei der dargestellten Ausführungsform nacheinander in einem einspurigen Flaschenstrom aufrecht stehend, d.h. mit ihrer Flaschenachse (FA) in vertikaler Richtung orientiert der Vorrichtung 1 auf einem eine geradlinige, horizontale Förderstrecke bildenden Behältertransporteur 4 zugeführt und nach dem Einbringen der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit in Förderrichtung A an die Inspektionsvorrichtung 3 weitergeleitet. Wesentlicher Bestandteil der Vorrichtung 1 ist eine Einspritzdüse 5 mit einem Düsengehäuse 6 und mit einem über die Unterseite des Düsengehäuses 6 vorstehenden Düsenrohr 7, welches mit seiner Längsachse in vertikaler Richtung orientiert ist und die Düsenachse DA definiert. Im Düsenrohr 7 ist ein auch an der Unterseite dieses Rohres offener Einspritzkanal 8 ausgebildet.
Die Einspritzdüse 5 ist an einem Düsenträger 9 befestigt. In diesem ist eine an einem Kurbelrad 10 befestigte Kurbelwelle 1 1 gelagert. Durch einen in der Figur 1 schematisch durch einen Block angedeuteten Antrieb 12 ist das Kurbelrad 10 um seine horizontale, senkrecht zur Transportrichtung A orientierte Kurbelradachse KA in Richtung des Pfeils B umlaufend antreibbar, und zwar synchron mit der Bewegung der die Vorrichtung 1 passierenden Flaschen 2. Hierfür wird der Antrieb 12 durch eine beispielsweise rechnergestützte Steuerelektronik 13 gesteuert, die als Steuerparameter u.a. die Fördergeschwindigkeit des Behälter- transporteurs 4 sowie Sensorsignale von Sensoren 14 berücksichtigt, welche an der Transportstrecke des Behältertransporteurs 4 vorgesehen sind und mit denen die Position und auch die tatsächliche Fördergeschwindigkeit der Flaschen 2 erfasst werden. Zur Lagerung des Kurbelrades 10 ist ein Lagerelement 15 vorgesehen, welches in geeigneter Weise, insbesondere auch einstellbar an einem Maschinengestell 16 der Vorrichtung 1 befestigt ist. Die Kurbelwelle 1 1 ist mit einem Ende an dem Kurbelrad 10 so befestigt, dass sie über die der Transportstrecke 4 zugewandte Stirnseite des scheibenförmigen Kurbelrades 10 vorsteht und mit ihrer Achse parallel zur Kurbelradachse KA orientiert, gegenüber dieser Achse aber radial versetzt ist. Auch der Düsenträger 9 befindet sich somit zusammen mit der Einspritzdüse 5 vor der der Transportstrecke 4 zugewandten Frontseite des Kurbelrades 10 und der der Transportstrecke 4 ebenfalls zugewandten Vorderseite des Lagerelementes 15.
Am Lagerelement 15 ist der Düsenträger 9 zusätzlich durch eine Zweifach- Parallelogrammführung 17 geführt, und zwar bestehend aus den beiden, in der Figur 1 oberen Parallelogrammhebeln 18, die jeweils mit einem Ende am Lagerelement 15 und am anderen Ende an einem gemeinsamen Koppelglied 19 angelenkt sind, sowie bestehend aus den beiden unteren Parallelogrammhebeln 20, die jeweils mit einem Ende an dem Koppelglied 19 und mit ihrem anderen Ende an dem Düsenträger 9 angelenkt sind. Durch die Zwei- fach-Parallelogrammführung 17 ist erreicht, dass sich bei umlaufend angetriebenen Kurbelrad 10 der Düsensträger 9 und mit ihm die Einspritzdüse 5 auf einer die Kurbelradachse KA umschließenden Bahn bewegen, die Düsenachse DA aber bei dieser Bewegung stets in vertikaler Richtung orientiert ist und sich bei umlaufendem Kurbelrad 10 in einer vertikalen Ebene bewegt, in der auch die Achsen FA der an der Vorrichtung 1 vorbeibewegten Flaschen 2 angeordnet sind.
Der Antrieb des Kurbelrades 10 erfolgt so, dass die Drehrichtung B dieses Rades an dem jeweiligen unteren, dem Behältertransporteur 4 zugewandten Umfangsbereich gleich der Förderrichtung A und an dem oberen, dem Behältertransporteur 4 entfernt liegenden Umfangsbereich entgegen der Förderrichtung A ist.
Durch das umlaufende Kurbelrad 10 führen somit die Einspritzdüse 5 bzw. dessen Düsenrohr 7 eine Bewegung aus, bei der das Düsenrohr 7 in einer Ausgangsposition zunächst mit seinem unteren Ende geringfügig über dem Niveau der Flaschenöffnung 2.1 einer Flasche 2 angeordnet ist (Position a der Figur 2). Die Achse der Kurbelwelle 1 1 befindet sich hierbei beispielsweise in einer gemeinsamen horizontalen Ebene mit der Kurbelradachse KA. In einem anschließenden Arbeitshub bewegen sich die Einspritzdüse 5 und deren Düsenrohr 7 nach unten sowie gleichzeitig auch in Förderrichtung A, wodurch das Düsenrohr 7 zunehmend in die Flaschenmündung 2.1 eintritt (Positionen b und c der Figur 2). Die größte Eindringtiefe (Position c der Figur 2) des Düsenrohres 7 ist dann erreicht, wenn die Düsenachse DA die Kurbelradachse KA schneidet. Im Anschluss daran bewegt sich das Düsenrohr 7 aus der Flaschenmündung 2.1 in vertikaler Richtung nach oben und zunächst noch weiter in Förderrichtung A (Position d der Figur 2), bis sich das untere Ende des Düsenrohres 7 dann schließlich auf dem Niveau oberhalb der Flaschenmündung 2.1 befindet und die Flasche 2 die Vorrichtung 1 in Richtung auf die Inspektionsstation 3 verlässt (Position e der Figur 2). Im Anschluss werden beim weiteren Umlauf des Kurbelrades 10 die Einspritzdüse 5 und deren Düsenrohr 7 in einem Rückhub wiederum an die Ausgangsposition (Position a der Figur 2) bewegt, um so in die nächstfolgende Flasche 2 die Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit dosiert eindringen zu können. Die Abgabe der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit erfolgt jeweils während des Arbeitshubes, d.h. zwischen dem ersten Eintauchen des Düsenrohres 7 in eine Flaschenmündung 2.1 und dem Austauchen des Düsenrohres 7 aus der Flaschenmündung 2.1.
Die Figur 3 zeigt nochmals einen Schnitt durch die Flaschenmündung und das Düsenrohr 7 in den Positionen b, c und d der Figur 2, d.h. u.a. unmittelbar nach dem Eintauchen des Düsenrohres 7 in die Flaschenmündung 2.1 und unmittelbar vor dem Austauchen des Düsen-
rohres 7 aus der Flaschenmündung. Wie dargestellt, ist die Düsenachse DA beim Eintauchen aber auch beim Austauchen gegenüber der Flaschenachse FA versetzt, und zwar in der Weise, dass das Düsenrohr 7 beim Eintauchen (Position b) dem in Förderrichtung A vorauseilenden Bereich der Flaschenmündung 2.1 und beim Austauchen (Position d) dem in Förderrichtung A nacheilenden Bereich der Flaschenmündung 2.1 benachbart liegt. Hierdurch ergibt sich eine Verlängerung der Wegstrecke und damit der Zeit für das Einbringen der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit in die jeweilige Flasche 2, was einen besonderen Vorteil darstellt.
Die Stellung, die die Einspritzdüse 5 bzw. deren Düsenrohr 7 in der Figur 2, Position a aufweisen, entspricht der Ausgangsposition. Aus dieser Position wird die Drehbewegung des Kurbelrades 10 jeweils gestartet, wenn eine Flasche 2 die Position a erreicht hat. Um insbesondere auch bei hohen Leistungen, d.h. bei einer hohen Fördergeschwindigkeit der Flaschen 2 ein einwandfreies Eintauchen des Düsenrohres 7 in die jeweilige Flaschenmündung 2.1 zu gewährleisten, werden durch die Steuerelektronik 13 auch durch Massenträgheit im System bedingte Verzögerungen bei der Ansteuerung des Antriebes 12 kompensiert, und zwar dadurch, dass der Startvorgang geringfügig vorzeitig eingeleitet wird, u.a. unter Berücksichtigung der von den Sensoren 14 gelieferten Signale und in der Steuerelektronik 13 abgelegter Datensätze oder Kurven.
Um auch bei unmittelbar aneinander anschließenden Flaschen 2, d.h. bei einem dicht gedrängten, einspurigen Flaschenstrom sicherzustellen, dass während des Arbeitshubes das Düsenrohr 7 in die jeweilige Flasche 2 eintaucht mit dieser über eine Teilstrecke der Flaschenbewegung mitbewegt wird, dass aber zugleich das Düsenrohr 7 nach dem Rückhub erneut in die nächst folgende Flasche 2 bzw. deren Mündung eintritt ist der radiale Abstand zwischen der Achse KA des Kurbelrades 10 und der Kurbelwelle 11 bei der dargestellten Ausführungsform maximal gleich dem halben Achsenabstand, den zwei dicht aufeinander folgende Flaschen 2 aufweisen, d.h. maximal gleich dem halben Durchmesser, den die Flaschen 2 an ihrem Flaschenbereich mit dem größten Außendurchmesser aufweisen.
Um beispielsweise bei Störungen eine Beschädigung der Einspritzdüse 5 z.B. durch Aufschlagen des Düsenrohres 7 auf den Mündungsrand einer Flasche 2 zu vermeiden, ist das Düsenrohr 7 gefedert, d.h. gegen die Wirkung einer Feder 32 axial verschiebbar im Düsengehäuse 6 gehalten.
Das jeweils in eine Flasche 2 eingebrachte Volumen an Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit wird durch eine Mess- und Speicherzelle 21 bereitgestellt, die z.B. am Düsengehäuse 6 vorgesehen bzw. in diesem Gehäuse ausgebildet ist. Die Mess- und Speicherzelle 21 besteht entsprechend der Figur 8 aus einem Zylinder 22, in welchem axial verschiebbar ein Kolben 23 angeordnet ist. Dieser begrenzt im Zylinder 22 einen Mess- oder Speicherraum 24 mit einem definierten Volumen. Der maximal mögliche Abstand zwischen dem Kolben 23 und dem diesem Kolben gegenüberliegenden geschlossenen Zylinderende 22.1 und damit auch das vorgegebene Volumen des Mess- und Speicherraumes 24 sind durch einen KoI-
benanschlag 25 einstellbar, der beispielsweise mit einem Außengewinde in ein Innengewinde an der offenen Seite des Zylinders 22 eingreift. Durch Federmittel 26, beispielsweise durch eine oder mehrere mechanische Federn oder durch eine Druckbeaufschlagung ist der Kolben 23 für ein axiales Verschieben in Richtung auf das geschlossene Zylinderende 22.1 im Sinne einer Verkleinerung des Volumens der Kammer 24 vorgespannt. Am Zylinderende 22.1 ist die Kammer 24 über einen Kanal 27 mit einer Steuerventilanordnung 28 verbunden, die gesteuert mit der Umlaufbewegung des Kurbelrades 10 während jedes Rückhubes die Kammer 24 der Mess- und Speicherzelle 21 über einen Kanal 29 mit einer Quelle 30 verbindet, die die Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit unter Druck bereitstellt, sodass während jedes Rückhubes die Mess- und Speicherzelle 21 bzw. deren Kammer 24 mit einem durch den Kolbenanschlag 25 definierten Volumen an Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit gefüllt wird (Figuren 4 und 5). Beim Einleiten des Arbeitshubes wird durch die Steuerventilanordnung 28 die Verbindung 27 zu der Quelle 29 unterbrochen und eine Verbindung 30 zwischen der Kammer 24 und dem Einspritzkanal 8 hergestellt, sodass unter Mitwirkung der Federmittel 26 die Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit aus der Kammer 24 über das Düsenrohr 7 in die jeweilige Flasche 2 entleert wird (Figuren 6 und 7).
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Steuerventilanordnung 28 dadurch gebildet, dass die Kurbelwelle 11 mit einem axialen Kanal 1 1.1 ausgeführt ist, der über den Kanal 27 ständig mit der Kammer 24 in Verbindung steht und eine Steueröffnung 11.2 bildet, die während des Rückhubes den Kanal 1 1.1 mit dem Kanal 29 und während des Arbeitshubes mit dem Kanal 31 verbindet.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne das dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So ist es beispielsweise möglich, anstelle der Mess- und Speicherzelle 21 auch andere Messeinrichtungen oder Mittel für das genau dosierte Einbringen der Inspektions- oder Kontrollflüssigkeit in die Behälter oder Flaschen 2 vorzusehen, beispielsweise generell Messräume oder Messkammern, die während des Rückhubes aufgeladen und während des Arbeitshubes zum Einbringen der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit durch einen von einem Antrieb betätigten Kolben und/oder druck- und/oder federbelastet entleert werden.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass die Flaschen 2 auf dem Behältertransporteur 4 aufstehend frei an der Vorrichtung 1 vorbeibewegt werden und die Bewegung der Einspritzdüse 5 bzw. des Kurbelwellenrades aus der Ausgangsposition jeweils dann gestartet wird, wenn eine Flasche 2 die Vorrichtung 1 bzw. diese Ausgangsposition erreicht hat. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, die Flaschen 2 zumindest im Bereich der Vorrichtung 1 beispielsweise durch die Flaschen 2 einspannende Mitnehmer oder Mitnehmerelement so zu führen, dass die Bewegung jeder Flasche 2 zumindest im Bereich der Vorrichtung 1 durch diese Mitnehmer rein mechanisch mit der Bewegung der Einspritzdüse 5 synchronisiert ist.
Ebenfall ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, die Einspritzdüse 5 nicht in die Mündung des Behälters eintauchen zu lassen. Anstatt dessen ist vorgesehen, die Abwärtsbewegung der Einspitzdüse unmittelbar oberhalb der Mündung der Flasche enden zu lassen. Zur Realisierung dieser Ausgestaltung bietet es sich an, den Abstand zwischen Be- hältertransporteur 4 und Einspritzvorrichtung zu erhöhen, so dass der mechanische Aufbau der Einspritzvorrichtung selbst nicht verändert werden muss.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Flasche
2.1 Flaschenmündung
3 Inspektionsvorrichtung
4 Behältertransporteur für die Flaschen 2
5 Einspritzdüse
6 Düsengehäuse
7 Düsenrohr
8 Einspritzkanal
9 Düsenträger
10 Kurbelrad
1 1 Kurbelwelle
12 Antrieb für Kurbelrad
13 Steuerelektronik
14 Sensoren
15 Lagerelement
16 Maschinengestell
17 zweifach Parallelogrammführung
18 Parallelogrammhebel
19 Koppelelement
20 Parallelogrammhebel
21 Mess- und Speicherzelle
22 Zylinder
22.1 geschlossenes Zylinderende
23 Kolben
24 Mess- und Speicherkammer
25 Kolbenanschlag
26 Federmittel
27 Kanal
28 Steuerventilanordnung
29 Kanal
30 Quelle für unter Druck stehende Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit
31 Kanal
32 Feder
A Förderrichtung des Behältertransporteurs 4
B Drehrichtung des Kurbelrades 10
FA Achse der Flaschen
DA Düsenachse
KA Achse des Kurbelrades
Claims
1. Vorrichtung zum Einbringen einer Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit in Flaschen oder dergleichen Behälter (2), mit wenigstens einer Einspritzdüse (5) mit einer Abgabeöffnung (7), über welche die Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit mit jeweils einem vorgegebenen Volumen in die unter der Einspritzdüse (5) auf einem Behältertransporteur (4) vorbeibewegten Behälter (2) durch deren Behälteröffnungen (2.1 ) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspritzdüse (5) an einem Düsen- transportelement (10) vorgesehen ist, welches durch einen Antrieb (12) derart antreibbar ist, dass sich die wenigstens eine Einspritzdüse (5) während eines Arbeitshubes der Bewegung des Düsentransportelementes (10) zum Einbringen der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit mit dem jeweiligen Behälter (2) mitbewegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Behältertransporteur (4) eine geradlinige oder im Wesentlichen geradlinige Transportstrecke für die Behälter (2) bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behältertrans- porteur (4) eine horizontale oder wesentlich horizontale Transportstrecke für die Behälter (2) bildet.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspritzdüse (5) derart bewegbar ist, dass sie während des Arbeitshubes mit einem die wenigstens eine Abgabeöffnung aufweisenden Abschnitt, beispielsweise mit einem die Abgabeöffnung bildenden Düsenrohr am Beginn des Arbeitshubes in den jeweiligen Behälter durch dessen Mündung (2.1 ) eintaucht und am Ende des Arbeitshubes aus dem Behälter (2) wieder austaucht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspritzdüse (5) derart bewegbar ist, dass sie während des Arbeitshubes mit einem die wenigstens eine Abgabeöffnung aufweisenden Abschnitt, beispielsweise mit einem die Abgabeöffnung bildenden Düsenrohr am Beginn des Arbeitshubes mit minimalem Abstand zur Mündung des jeweiligen Behälter (2) positioniert wird, der Mündung während des Arbeitshubes mit im Wesentlichem unverändertem Abstand folgt, und am Ende des Arbeitshubes von dem Behälter (2) wieder entfernt wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspritzdüse (5) bzw. deren Abgabeöffnung (7) durch das Düsen- transportelement (10) auf einer den Arbeitshub sowie einen Rückhub bildenden Befestigungsbahn bewegt werden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahn in einer vertikalen oder annähernd vertikalen Ebene vorzugsweise parallel zur Förderrich- tung (A) des Behältertransporteurs (4) liegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsentransportelement (10) durch den Antrieb (12) um eine Achse umlaufend antreibbar ist, die horizontal oder annähernd horizontal sowie senkrecht oder annähernd senkrecht zur Förderrichtung (A) des Behältertransporteurs (4) orientiert ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsentransportelement (10) eine um einen Kurbelachse (KA) umlaufend antreibbare Kurbel (10) mit einer Kurbelwelle (11 ) ist, die mit ihrer Achse parallel zur Kurbelachse (KA) orientiert gegenüber dieser radial versetzt ist, und dass die wenigstens eine Einspritzdüse (5) oder ein diese Einspritzdüse tragender Düsenträger (9) über die Kurbelwelle (1 1 ) an der Kurbel (10) gelagert sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einspritzdüse mit ihrer Düsenachse (DA) senkrecht zur Kurbelachse (KA) orientiert ist.
1 1. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine Führung, beispielsweise durch eine Zweifach-Parallelogrammführung (17) zwischen der Einspritzdüse (5) oder dem Düsenträger (9) und einem Maschinen- oder Lagerelement (15) zur Beibehaltung der Orientierung der Düsenachse (DA) bei umlaufender Kurbel (10).
12. Vorrichtung nach Anspruch einem der Ansprüche 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbel von einem um die Kurbelachse (KA) umlaufend antreibbaren Kurbelrad (10) mit der exzentrisch am Kurbelrad vorgesehenen Kurbelwelle (1 1 ) gebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (13) zur Steuerung des Antriebs (12) derart, dass das Düsentransportelement (10) aus einer den Anfang des Arbeitshubes bildenden Ausgangsstellung immer dann anläuft, wenn mit dem Behältertransporteur (4) ein Behälter (2) zumindest teilweise unter die sich in der Ausgangsstellung befindliche Einspritzdüse (5) gelangt ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Achse der Flasche (FA) und die Düsenachse (DA) während des Eintauchens zumindest der Einspritzdüse (5) in Transportrichtung relativ zueinander bewegen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Flasche (FA) die Düsenachse (DA) während des Eintauchens zumindest der Einspritzdüse (5) überholt.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Mess- und Speicherzelle (21 ) mit wenigstens einer Mess- oder Speicherkammer mit definiertem Volumen zur Aufnahme der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit und zur Abgabe dieses Volumens über die wenigstens eine Einspritzdüse (5) während des Arbeitshubes.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der wenigstens einen Mess- oder Speicherkammer einstellbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Mess- oder Speicherkammer (24) zur Abgabe der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit federbelastet und/oder druckbelastet ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Steuermittel (28) zum Füllen der wenigstens einen Mess- und Speicherkammer (24) während des Rückhubes mit der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit sowie zur Abgabe der Inspektions- und/oder Kontrollflüssigkeit während des Arbeitshubes über die wenigstens eine Einspritzdüse (5).
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