JPH0448243B2 - - Google Patents

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JPH0448243B2
JPH0448243B2 JP60226653A JP22665385A JPH0448243B2 JP H0448243 B2 JPH0448243 B2 JP H0448243B2 JP 60226653 A JP60226653 A JP 60226653A JP 22665385 A JP22665385 A JP 22665385A JP H0448243 B2 JPH0448243 B2 JP H0448243B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、容器圧力検出器及び圧力表示器の制
御信号を液体不活性ガスの注入弁の開閉を制御す
る信号に変換し、この変換された制御信号を用い
て液体不活性ガスの注入弁を開く時間を変化させ
ることにより、液体不活性ガスの注入量を自動的
に変化させる、液体不活性ガス注入制御方法及び
制御装置に関する。
（従来技術） たとえば、容器内部の加圧の程度を検査する装
置は、ベンソス社（Benthos，Inc）によつて開
発されている。この検査装置は、缶を検査ある場
合には、その缶の端板を押して離した時の端板の
形状を調べるか、容器を検査ある場合には、容器
の端部を押して離した時の端部が出す音を調べる
ことを基本思想とするものである。容器の端部を
押して離した時の端部が出す音を調べることを基
本思想とする圧力検出装置は、登録商標タプトン
（Tap Tone）の名称でベンソス社により販売さ
れている。
4044−１型高速タプトン装置の具体的構成につ
いては後述するが、この高速タプトン装置は、容
器の内圧が所定の範囲内にあるか否かを測定する
だけではなく、容器の内圧が低過たり高過ぎたり
した場合に、その容器をラインから排出すること
ができるものである。この高速タプトン装置は、
基本的には、容器が発する音を圧力に変換し、こ
の圧力をいくつかの範囲に分割し、その範囲ごと
に厳密に定義された信号を出力する装置と、上記
異る圧力範囲の信号を用いて容器排出装置を選択
的に作動させる装置とを備えている。
上記異る圧力を示す信号は、記録装置に送ら
れ、この記録装置により検出された各容器の内圧
を連続的に記録することもできる。
上記4044−１型高速装置は、製品が詰められた
容器を閉じる前に、例えば液体ちつ素のような液
体不活性ガスを制御された量だけ容器に入れ、こ
の液体不活性ガスの気化によつて容器の内部を所
定の圧力にする装置も備えている。4044−１型高
速装置の圧力検出器及び圧力表示器は、液体不活
性ガス注入装置の下流側に取り付けられて、正し
い量の液体不活性ガスが容器に入れられたかどう
かを測定する。
（課題を解決するための手段） 本発明の液体不活性ガスの注入制御方法は、不
活性ガスを加圧状態で容器に入れ、この容器を内
圧が保持されるようにシールする液体不活性ガス
の注入制御方法において、底壁に形成した排出開
口に電気機構作動手段により制御される弁装置を
設けかつ内部に液体状態の不活性ガスを収容した
槽を設け、排出開口に設けた弁装置を制御して槽
の下側を通過する上方開口の製品を詰めた容器に
液体不活性ガスを注入し、液体不活性ガスを注入
した容器の開口部をシールして容器を閉じ、閉じ
た容器の内圧を順次検査し、この検査によつて計
測された内圧の数値を平均化し、その内圧平均値
を予め選定した基準値と比較し、この比較値に応
じて容器に注ぎ入れる液体不活性ガスの量を調節
するように弁装置の開く時間を制御するように構
成される。
また、本発明の液体不活性ガスの注入制御装置
は、容器内圧が所定の値になつた容器の存在を信
号で出力する容器内圧の検出器及び圧力表示器
と、開く時間によつて液体不活性ガスの注入量を
変化させる弁装置を備えた液体不活性ガス注入装
置とを有し、容器内圧の検出器及び圧力表示器と
液体不活性ガス注入装置との間に使用され、液体
不活性ガス注入装置の作動による液体不活性ガス
の注入量を制御する液体不活性ガス注入制御装置
において、容器圧力検出器及び圧力表示器に結合
され容器ごとの検査結果を表わす信号を受けて容
器内圧を表わす信号を出力するための容器内圧表
示装置と、この容器内圧表示装置の出力信号によ
り表わされるデータを平均化するための平均化装
置と、この平均化装置の平均値を予め定めた基準
値と比較する比較器と、この比較器に接続されて
上記平均値に基づく弁装置の開く時間が変動する
ように弁装置のタイミングを制御する変換装置と
を有して構成される。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面によつて詳細に説
明する。
第１図は、容器に製品を詰め、この製品の上に
液体ちつ素を注ぎ、容器を閉じ、閉じられた容器
内圧を検査する装置１０を示す。上記装置１０の
基本的な構成部分は、詰込み装置１２、液体ちつ
素注入装置１４、従来型の缶閉じ装置１６、送り
出し装置１８および内圧検査装置２０である。説
明の便宜上、上記容器Ｃは上端開口の容器であ
り、この容器Ｃは、開口端に端板を置き、端板を
缶閉じ装置１６による二重シーム手段で容器に固
定することで開口部が閉じられる。
詰込み装置１２と液体ちつ素注入装置１４は、
端部同士を突合わすようにして一線上に配設さ
れ、コンベアベルト２２により、入口端から缶閉
じ装置１６に缶Ｃを等間隔で送り込む。
製品詰込み部においては、缶Ｃに所望の製品が
従来の充填器２４によつて詰められる。多くの場
合、缶に詰められる製品は高温である。
製品を詰めた缶は、コンベアベルト２２で液体
ちつ素注入装置２６の下に移動する。ちつ素注入
装置２６の液体ちつ素の注入は、缶の液体ちつ素
注入装置２６の下を通る位置と同期するように制
御される。この液体ちつ素の注ぐ量は次の述べる
要領で制御される。
缶Ｃに液体ちつ素が入れられたら、直ちに、こ
の缶は缶閉じ装置１６に入れてシールされる。そ
ん後、この閉じた缶は上記缶閉じ装置１６から送
り出し装置１８のコンベアベルト２８により送り
出される。缶閉じ装置１６から適当な距離移動
し、液体ちつ素が完全に気化して缶Ｃの内圧が一
定になつた時に、この缶Ｃの内圧が内圧検査装置
２０の圧力検出器で検査確認される。この内圧検
査装置２０としては、4044−１型高速タプトン
（登録商標）が適当である。この内圧検査装置２
０から液体ちつ素注入装置２６のための制御装置
３０へのフイードバツクは、本発明によつて行な
われる。
液体ちつ素注入装置２６の制御装置の詳細を説
明する前に、液体ちつ素注入装置２６を第７図及
び第８図により説明する。
液体ちつ素注入装置２６は、液体ちつ素を通さ
ない密な面をなす発泡プラスチツク材料で作られ
た液体ちつ素槽３２を有し、この液体ちつ素槽３
２は、円筒形をなす槽本体３４とこの槽本体３４
に一体の底壁３６を有している。この槽本体３４
の底壁３６から下側に延びるよう下部スカート３
７が設けられている。また、この槽本体３４に取
り付けられる上蓋３８は、中央部に下方に延びる
プラグ４０を備え、このプラグ４０は槽本体３４
に嵌合され、槽本体３４の上端部をシールする。
この上蓋３８は、槽本体３４に比較的強度の弱い
ねじで取り付けられており、液体ちつ素槽３２の
内部に不測の圧力が加わつた時に、ねじが破断さ
して上蓋３８が外れることで、液体ちつ素槽３２
が破裂するのを防ぐようにしている。
液体ちつ素槽３２には、液体ちつ素等を所定の
深さになるまで入れられるが、入れられる液体ち
つ素の量は液体ちつ素槽を完全に満たさないレベ
ルであり、液体ちつ素槽３２の液面の上に気化空
間を残すようにしている。液体ちつ素槽３２の上
蓋３８に支持された供給部分４４は、供給通路４
６を介して液体ちつ素槽３２に連通されている。
この供給部分４４は、供給管４６、弁４８および
供給管５２を通して液体ちつ素供給源５０に接続
され、液体ちつ素供給源５０から供給される液体
ちつ素の流量は、弁４８によつて制御される。
上蓋３８の下面に設けた液面計５４は、液体ち
つ素槽３２の中に突出し、この液面計５４の検出
信号は、制御ライン５６を介して弁４８に送ら
れ、液体ちつ素槽３２の液体ちつ素の液面が所定
の高さになつた時に弁４８を自動的に閉じるよう
にする。
液体ちつ素の缶への注入は、極めて簡単な弁で
制御される。この弁は基本的には底壁３６の下側
部分に形成された直径の大きい開口５８であり、
この開口５８はほぼ円錐形の弁座６０よりなる通
路を介して液体ちつ素槽３２の内部に連通してい
る。この弁座６０に座するように弁体６２が配置
されている。この弁体６２はプラスチツクの細長
いロツドであり、この細長いロツドの下端部にほ
ぼ円錐形の弁部材６４が形成され、この弁部材６
４の面は弁座６０の面に対応している。弁体６２
に設けた弁部材６４は、この弁座６０と共働し
て、通常の場合、液体ちつ素槽３２から開口５８
への通路を閉じる。
弁体６２の上端部は、上蓋３８に支持されハウ
ジング６８の下端部で開口するスリーブ６６を通
して延びている。ハウジング６８には電磁石７０
が支持されていて、弁体６２の上端部に設けた金
属延長部分７２が電磁石７０のコアとして作用す
る。弁体６２がプラスチツクロツドである場合に
は、プラスチツクロツドに金属製スリーブ７４を
設ける。このスリーブ７４は、重りとしても作用
し、弁体６２が弁座に当接する位置にあるように
プラスチツクロツドを押し下げる。この弁体６２
を常時押し下げた状態にしておくためには、ばね
７６が付設される。
電磁石７０が励磁されると、この電磁石７０の
中心部でコア７２が上昇し、弁体６２の弁部材６
４が弁座６０から離れ、液体ちつ素が液体ちつ素
槽３２の底壁３６から送り出される。この送り出
される液体ちつ素の量は弁を開く時間によつて決
まる。
弁部材６４の弁座６０からの移動距離は、電磁
石７０の位置を垂直に移動させることにより調節
される。この電磁石７０を垂直に移動させるに
は、電磁石７０の取付板７８をハウジング６８の
上蓋にねじ部を有する支持部材８０で懸吊し、こ
の支持部材８０のねじ部に取付板７８に固定され
たナツト等の固定具８２を螺着することにより行
う。ばね８４は支持部材８０を取り囲み、電磁石
７０を所定位置に保持する。
液体ちつ素のもつ冷却性能により、空気中の湿
気は冷却されて氷になるが、この氷は液体ちつ素
の供給部４４に付着するのことは好ましくない。
また、液体ちつ素には液体ちつ素槽３２の内圧が
かからないので、液体ちつ素は蒸発するが、この
気体になつたちつ素ガスは有効に利用される。
第１に、液体ちつ素供給通路４６を適当な被覆
管８６で覆う。第２に、ちつ素ガス管８８をスカ
ート３７で支持された継手９０に接続して、ちつ
素ガスを通路９２経由で底壁３６の下に導く。
上蓋３８には逃気通路９４が設けられており、
この逃気通路９４の外側端部に継手９６を設けら
れ、この継手９６に管８８および管９８が接続さ
れ、管９８はちつ素ガスを継手１００経由で被覆
管８６に送る。
ちつ素ガスは、液体ちつ素槽３２からスリーブ
６６を通つて電磁石７０のハウジング６８にも漏
れる。このちつ素ガスはハウジング６８から電機
回路の継手１０２の方にも漏れる。この継手１０
２は電磁石７０の制御用リード線１０６の被覆管
１０４を支持する。
第４図乃至第６図において、液体ちつ素槽３２
は、コンベアベルト２２の上に、ブラケツト１１
０で支持された支持部材１０８で取り付けられて
いる。支持部材１０８は、ブラケツト１１２を支
持し、このブラケツト１１２は缶検知器１１４を
支持し、この検知器１１４は、缶Ｃが液体ちつ素
槽３２の下の所定の制御位置に来た時点を検出す
る。
上記制御装置３０は、適当なハウジング１１６
に取り付けられている。このハウジング１１６は
液体ちつ素槽３２及び缶検知器１１４に隣接する
ように配設される。このハウジング１１６からリ
ード線１０６が電磁石７０まで延び、このハウジ
ング１１６に缶検知器１１４からのリード線と、
電源ケーブル１２０と、圧力検出表示装置２０か
らのリード線１２２が接続される。
圧力検出表示装置２０は、固定部材１２４を有
し、この固定部材１２４からコンベフベルト２８
を橋絡するようにテストヘツド１２６が配置され
ている。このテストヘツド１２６は、好ましい態
様においては、誘導磁力によつて上記缶の端部を
下に押し、押し終つた後にこの缶の端部がカチン
という可聴音を出すようにする。このカチンとい
う可聴音の音色が上記缶の内部圧力を示す。圧力
検出表示装置２０は、可聴音の形で検出される缶
の内部圧力に対応する信号を、ハウジング１２８
の中の制御機構で発生させる。説明を分りよくす
るために、検出される圧力に応じて10種類の異る
信号が発生し、この各信号は上記検出される圧力
が0.315Kg／cm2（5psi）異れば異る信号になるも
のとする。
上記圧力検出表示装置（タプトン装置）２０の
機能については米国特許第3802252号に詳細に開
示されている。
この開示内容の要点を第２図によつて引用す
る。
タプトン装置１２８の表示パネル１３０には、
複数の表示ランプ１３２，１３２，……が設けら
れている。これら表示ランプ１３２は10種類の検
出範囲にそれぞれ対応する。各表示ランプ１３２
には制御スイツチ１３４が設けられており、この
制御スイツチ１３４は検出される圧力に対応して
選択的に「オン」になり、この制御スイツチが入
ると表示ランプが缶排出装置１３６に送られる信
号を表示する。記缶排出装置１３６は、缶の内部
圧力の測定値が所定の基準に達しない場合又はこ
れ越えた場合に、その缶を排出する。例えば、上
記検査において上記検出された缶の内部圧力が
0.7031Kg／cm（10psi）未満又は3.1638Kg／cm
（45psi）を越えた場合には、その缶を排出する。
このことは、検査回路のスイツチ１３４の１番
目、２番目、及び10番目のスイツチが閉じて上記
缶を不合格品として生産ラインから排除すること
で行われる。
また、仮に缶Ｃの内部圧力の基準値が2.1092
Kg／cm2（30psi）であり（単なる説明上の例示）、
検査された缶がこの基準を満足すれば、その缶を
６番目の検査範囲に入れる。
缶毎の内部圧力の検査が済むたびに、その測定
値は表示パネル１３０のランプ１３２に表示され
るだけでなくデータ処理装置１３６に送られて後
日でも見ることのできるいわゆるハードコピーと
して記録される。
本発明は、缶の内部圧力の検査データを用い
て、液体ちつ素注入装置の弁を開く時間の長さを
制御し、これにより、液体ちつ素槽３２から缶に
注入する液体ちつ素の量を制御することを提案す
るものである。
本発明の制御装置１３８は、第２図に示すよう
に、圧力検出表示装置２０に接続されて、この圧
力検出表示装置２０から缶の内部圧力の検査の測
定値を入力信号として受け取る。この信号は合否
判定〓波器１４０に送られ、この〓波器１４０は
不適当なデータを除き、合格とすべきデータ１４
２を指数の形で記憶計算装置１４４に送り、この
記録計算装置１４４は圧力検出表示装置２０から
送られて来る検査結果のデータを記憶し、順次平
均値を計算して支持信号を出力する。例えば、或
る検査において、その測定値を表わす信号が６に
なり、次に５になり、その次に６になり、さらに
７に変つたとすれば、上記平均値を表わす信号は
６になる。
この平均値の信号は記憶変換器１４６に送ら
れ、この記憶変換器１４６は上記信号をデイジタ
ルからアナログに変換する。このアナログ信号
は、連続的に設定値比較器１４８に送られる。こ
の設定値比較器１４８の基準値１５０は可変であ
り、上記の例で言えば平均値の信号６に該当す
る。設定値比較器１４８の出力はパルス巾変換器
１５２に送られる。このパルス巾変換器１５２は
アナログ信号をパルス巾可変のパルス信号に変換
し、このパルス巾変換器１５２の出力パルスのパ
ルス巾は比較データの差に対応する。例えば缶Ｃ
の内部圧力の基準値が平均値で６の場合、検査デ
ータの平均値が７ならばパルス巾は短く、検査デ
ータの平均値が５ならばパルス巾は長くなる。後
述するように、変換器１５２の出力信号であるパ
ルス巾は液体ちつ素注入装置２６の弁を開く時間
の長さを制御する。
上記容器検出器１１４は、第２図では缶検出器
であり、この缶検出器１１４も制御信号を出力す
る。上記変換器１５２の出力信号と缶検出器１１
４の出力信号は順次電磁石７０に送られ、この電
磁癪７０を選択された時間だけ励磁する。
第３図に示すように、缶検出器１１４は、パル
スＰ１を出力し、このパルスＰ１のパルス巾は予
め決められた一定で長さである。このパルスＰ１
は、液体ちつ素注入のために液体ちつ素槽３２の
下の所定の位置に缶を置く時間を決める。したが
つて、このパルスＰ１は、液体ちつ素槽３２の下
に缶がある時にこの液体ちつ素槽３２の弁を開く
時間を制御する。
上記パルＰ１の後縁１５８は、上記液体ちつ素
槽の下の缶Ｃに液体ちつ素を注ぐ時間の終点を規
制する。注がれた液体ちつ素が適当にその缶に入
つたかどうかを確めるには、上記注入を止めなけ
ればならないので、パルスＰ２の後縁１６０と上
記パルスＰ１の後縁１５８と一致させ、上記パル
スＰ１が示す時点で液体ちつ素の注入が必ず止ま
るようにする。
パルスＰ１の長さがパルスＰ２よりも常に長
く、このパルスＰ１の前縁１６２は上記液体ちつ
素の注入開始時点を規制する。パルスＰ２のパル
ス巾は、上述のように、上記圧力検出表示装置２
０からの検査データに基いて缶の内部圧力を所定
の値にするために、液体ちつ素の注入量を規制す
るものであり、このパルスＰ２の前縁１６４は変
動するが、その変動範囲は常にパルスＰ１のパル
ス巾の中に限られる。
上記電磁石７０は、パルスＰ１とパルスＰ２が
シリーズである限り、このパルスＰ１，Ｐ２の両
方が出力する場合にだけ、励磁される。従つて、
缶検出器１１４が缶を検出しない時は、パルスＰ
１は存在せず、パルスＰ２が電磁石７０に与えら
れても電磁石７０は励磁しない。つまり、上記パ
ルスＰ１は缶がない時に液体ちつ素の注入を行な
わないようにするための制御信号になる。
上記缶の内部圧力の検査データの平均値が上記
基準値１５０より低い場合には、パルスＰ２のパ
ルス巾が長くなり、液体ちつ素注入時間が長くな
り、従つて注入される液体ちつ素の量が増える。
上記検査結果の平均値が上記基準値より大きい場
合には上記と逆になる。
本発明に基く装置を用いて液体ちつ素その他の
液体不活性ガスを、缶その他の容器に実際に何回
か注いでみたところ、容器に詰めた製品の温度が
高い時には、その容器の上部空間の空気がまだ熱
いうちにその缶が閉じられるので、この熱い空気
が室温まで冷えた時に缶の中が減圧状態になる。
今日通常使用されている缶は、このような減圧に
耐え得ないので、加圧装置を設けて上記減圧に耐
えるようにする。
さらに上記液体ちつ素その他の液体不活性ガス
を使用する場合には、缶を薄い金属で作るよう留
意すべきである。缶は内部が加圧されればその圧
力で支えられるので、積み重ねに耐える強さが大
きくなり、従つて、より薄い金属を用いて缶を作
ることができる。
以上、液体不活性ガスを制御しながら注入する
ための好ましい実施例だけを具体的に説明した
が、上記制御装置及び液体不活性ガス注入装置に
軽度の変更を加えることは可能であり、その変更
は本発明の技術的範囲に属するものである。
（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、検査データ
の平均値をデイジタル化し、このデイジタル化し
た平均値をアナログの出力信号に変換し、この出
力信号を予め選定した基準と比較して、パルス巾
が変るパルスの形の制御信号を作り、この制御信
号のパルス巾で上記弁を開く時間を制御すること
により、液体不活性ガスの注入量を制御するの
で、閉じた後の容器の内圧を一定にすることがで
き、しかも、そのために監視員を置く必要がな
い。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による液体不活性ガス注入制御
置を示す平面図、第２図は液体不活性ガス注入制
御装置の制御手段を示す図、第３図は液体不活性
ガス注入制御装置の出力パルスと容器位置検出器
との関係を示す図、第４図は液体不活性ガス注入
注入装置と制御装置とを示す拡大平面図、第５図
は同側面図、第６図は第５図の線６−６に沿う断
面図、第７図は第５図の線７−７に沿う断面図、
第８図は液体不活性ガス注入装置のさらに細部を
示す平面図である。 １０……検査装置、１２……詰込み装置、１４
……液体ちつ素注入装置、１６……缶閉じ装置、
１８……送り出しコンベア、２０……内圧検査装
置、２２……コンベアベルト、３０……制御装
置、３２……液体ちつ素槽、３４……槽本体、３
６……槽底壁、３８……上蓋、４０……プラグ、
５０……液体ちつ素供給源、６０……弁座、６２
……弁部材、６６……スリーブ、６８……ハウジ
ング、７０……電磁石、７２……コア、７４……
スリーブ、７６……ばね、７８……取付板、継
手、９２，９４，９８……通路、１０６，１２２
……リード線、１１０，１１２……ブラケツト、
１１４……缶検出器、１１６，１２８……ハウジ
ング、１２０……電源ケーブル、１２６……テス
トヘツド、１３０……表示パネル、１３２……表
示ランプ、１３４……制御スイツチ、１３８……
制御装置、１４０……〓波器、１４２……合格品
検査データ、１４４……記憶計算装置、１４６…
…記憶変換装置、１４８……比較器、１５０……
基準値、１５２……変換器、１５８，１６０……
パルス後縁、１６２，１６４……パルス前縁、Ｃ
……容器、Ｐ１，Ｐ２……パルス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 不活性ガスを加圧状態で容器に入れ、この容
    器を内圧が保持されるようにシールする液体不活
    性ガスの注入制御方法において、底壁に形成した
    排出開口に電気機構作動手段により制御される弁
    装置を設けかつ内部に液体状態の不活性ガスを収
    容した槽を設け、排出開口に設けた弁装置を制御
    して槽の下側を通過する上方開口の製品を詰めた
    容器に液体不活性ガスを注入し、液体不活性ガス
    を注入した容器の開口部をシールして容器を閉
    じ、閉じた容器の内圧を順次検査し、この検査に
    よつて計測された内圧の数値を平均化し、その内
    圧平均値を予め選定した基準値と比較し、この比
    較値に応じて容器に注ぎ入れる液体不活性ガスの
    量を調節するように弁装置の開く時間を制御する
    ことを特徴とする液体不活性ガスの注入制御方
    法。 ２ 容器内圧が所定の値になつた容器の存在を信
    号で出力する容器内圧の検出器及び圧力表示器
    と、開く時間によつて液体不活性ガスの注入量を
    変化させる弁装置を備えた液体不活性ガス注入装
    置とを有し、容器内圧の検出器及び圧力表示器と
    液体不活性ガス注入装置との間に使用され、液体
    不活性ガス注入装置の作動による液体不活性ガス
    の注入量を制御する液体不活性ガス注入制御装置
    において、容器圧力検出器及び圧力表示器に結合
    され容器ごとの検査結果を表わす信号を受けて容
    器内圧を表わす信号を出力するための容器内圧表
    示装置と、この容器内圧表示装置の出力信号によ
    り表わされるデータを平均化するための平均化装
    置と、この平均化装置の平均値を予め定めた基準
    値と比較する比較器と、この比較器に接続されて
    上記平均値に基づく弁装置の開く時間が変動する
    ように弁装置のタイミングを制御する変換装置と
    を有することを特徴とする液体不活性ガス注入制
    御装置。
JP60226653A 1984-10-12 1985-10-11 液体不活性ガス注入制御方法及び制御装置 Granted JPS6197719A (ja)

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JPH0448243B2 true JPH0448243B2 (ja) 1992-08-06

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