DE2160131A1 - Vorrichtung zum berührungslosen Tragen und Trocknen von laufenden Materialbahnen - Google Patents

Vorrichtung zum berührungslosen Tragen und Trocknen von laufenden Materialbahnen

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DE2160131A1 DE19712160131 DE2160131A DE2160131A1 DE 2160131 A1 DE2160131 A1 DE 2160131A1 DE 19712160131 DE19712160131 DE 19712160131 DE 2160131 A DE2160131 A DE 2160131A DE 2160131 A1 DE2160131 A1 DE 2160131A1
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Description

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POLYTYPE AG, Freiburg
Vorrichtung zum berührungslosen Tragen und Trocknen von laufenden Materialbahnen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum berührungslosen Tragen und Trocknen von laufenden Materialbahnen unter Verwendung von ausströmender Luft ohne direkten mechanischen Einfluss.
Bekannt sind eine Vielzahl von Tragmethoden, meistens im Zusammenhang mit Düsen, welche direkt senkrecht oder schräg auf die Materialbahn blasen und vielfach mechanische Einrichtungen zum Tragen der Materialbahn aufweisen.
Es ist ebenfalls bekannt, oberhalb und unterhalb der Materialbahn Düsenkästen anzuordnen. Die deutsche Auslegeschrift Kr. 1 193 beschreibt bereits einen Schwebetrockner mit versetzt gegeneinander angeordneten Düsenkästen mit einer wellenförmigen Bahnführung, womit eine Krümmung oder Verwerfung der Bahn in Querrichtung vermieden werden soll.
Weiter ist ein Schwebetrockner aus der deutschen Auslegeschrift Nr. 1 729 222 bekannt mit jeweils in Bahnrichtung versetzt gegeneinander angeordneten Düsenkästen mit konvexer Krümmung in Bahnrichtung, wobei an den Querwänden Leitbleche sitzen, die mit "er laufenden Warenbahn je eine Schlitzdüse bilden. Eine in der Längs- und Querrichtung flatterfreie Bahnführung ist mit den bekannten Schwebetrocknern nicht gewährleistet.
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Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu beseitigen.
Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass durch zwei zwischen den üeitenschenkeln eines Düsenrohrhalters in Form einer Rinne mit U-förmigem Querschnitt parallel zu der Rinne befestigten, im wesentlichen kreiszylindrischen Düsenrohre gleicher Länge, zwischen den Diisenrohren an diese angeschlossenen Stützplatten, welche von den der Materialbahn zugekehrten Scheitelpunkten der beiden Enden der betreffenden Düsenrohren annähernd gegen die Düsenrohrmitte geneigt sind und zu den Enden des Düsenrohrhalters hin sich verbreiternde Schlitze aufweisen, und an den Enden des Düsenrohrhalters angeordneten Abdeckbleche zum Verschliessen der Enden der Düsenrohre und der Rinne, wobei durch die Aussenwände der Düsenrohre und die Seitenschenkel der Rinne Düsenspälte gebildet werden derart, dass kalte oder heisse Luft mit hoher Geschwindigkeit durch Zuführungen und weiter durch Düsenrohr öffnungen in die durch, die Düsenrohre die Rinne und die Abdeckbleche gebildeten Kammern strömen kann um danach durch die Düsenspälte auszuströmen und durch Grenzschichtwirkung zum grössten Teil abgelenkt der äusseren Düsenrohrwand folgend, gegen die Materialbahn zu strömen.
Die Erfindung kommt vor allem in der Papier- PiIm- und Folienveredelungsindustrie zum Einsatz, wo Stückmaterial oder eine Materialbahn ein oder beidseitig beschichtet wird oder wo mehrere Materialbahnen zusammengefügt werden und anschliessend durch einen Tunnel oder ähnliche Aggregate transportiert werden müssen, um eine Trocknung, Polymerisation, Verschmelzung, Einbrennung, Materialveränderung usw. zu erzielen.
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Die Vorrichtung kann einzeln oder in Gruppen je nach, gewünschtem Endresultat (Trocknen, Kühlen, Heizen, Tragen) den Erfordernissen angepasst werden.
Im Gegensatz zu vielen bekannten Ausführungen gewährleistet die erfindungsgemässe Vorrichtung eine flatterfreie Führung in der Längs- und Querrichtung einer stationären oder sich mit beliebiger Geschwindigkeit bewegenden Materialbahn.
Durch die geeignete Anordnung der Vorrichtung unter und über der Materialbahn in den nachfolgend angegebenen Grenzen, kann die Bandspannung in weitem Bereich variiert werden und zwar von der durch die Düsen erzeugten minimalen Spannung bis zur zulässigen Höchstspannung für das jeweilige Materialband, ohne die Trageigenschaften zu beeinflussen.
Dem Umstand Rechnung tragend, dass die Vorrichtung für dünne Folien oder für starken Karton Anwendung finden soll oder die Bauhöhe der Vorrichtung beschränkt werden muss, haben zahlreiche Versuche ergeben, dass verschiedene Ausführungen, dem Verwendungszwecke entsprechend, optimale Resultate ergeben.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen schematischen Querschnitt AB
Fig. 2 eine schematische Ansicht mit oberhalb und unterhalb der im wesentlichen horizontal geführten Haterialbahn in Bahnrichtung versetzt angeordneten Vorrichtungen.
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Fig. 3 eine Draufsicht der Vorrichtung
Fig. 4 einen Längsschnitt mit Schnitt C-D Fig. 5 einen Längsschnitt mit Schnitt E-F
Fig. 6 einen Querschnitt der Vorrichtung bei welchem die Luftleitbleche einen ovalen Körper bilden.
Fig. γ ist eine schematische Seitenansicht auf oberhalb
und unterhalb der Materialbahn angeordnete Vorrichtungen entsprechend der Leitbleche nach ^'ig. 6
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung bei welchem die Luftleitbleche aus zwei kreisförmigen Körpern bestehen, welche auf der der Materialbahn zugekehrten Seite durch ein Blech verbunden sind.
Fig. 9 ist eine schematische Seitenansicht auf oberhalb und unterhalb der Materialbahn angeordnete Vorrichtungen entsprechend der Leitbleche nach Fig. 8
Fig. 10 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung bei welchem die Luftleitbleche wellenförmig ausgebildet sind.
Fig. 11 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung bei welchem die Luftleitbleche zwischen den Düsenschlitz bildenden Wölbungen geradlinig und von der Wölbungskante zurückstehend ausgebildet sind.
* ig. 12 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung bei welchem die Luftleitbleche zwischen den Düsenschlitz bildenden Wölbungen geradlinig miteinander verbunden
sind.
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Pig. 13 ist eine schematische Seitenansicht auf oberhalb und unterhalb der Materialbahn angeordnete Vorrichtungen entsprechend der Leitbleche nach Fig.
Fig. 14 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung bei welchem die beiden Unterkanten des Staukastens känelförmig ausgebildet sind und die Luftleitbleche aus zwei miteinander geradlinig verbundenen Wölbungen besteht, welche in die känelförmig ausgebildeten Unterkanten des Staukastens derart hineinragen, dass die Luftstrahlen durchströmen können.
Fig. 15 ist eine schematische Seitenansicht auf oberhalb und unterhalb der Materialbahn angeordnete Vorrichtungen entsprechend der Fig. 14
Bei dem in Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen mindestens zwei Düsenrohren 1 und 2, welche an einem Kammern 3 bildenden Düsenrohrhalter in Form einer Rinne 4 mit U'-förmigem Querschnitt befestigt sind eine Stützplatte 5 angeordnet, welche von den der Materialbahn zugekehrten Scheitelpunkten der beiden Enden der Düsenrohre annähernd gegen die Düsenrohrmitte geneigt sind und zu den Enden des Düsenrohrhalters hin sich verbreiternde Schlitze 6 aufweisen, und an den Enden des Düsenrohrhalters Abdeckbleche 7 zum Verschliessen der Enden der Düsenrohre und der Rinne angeordnet sind, wobei durch die Aussenwände 8 der Düsenrohre 1 und 2 und die Seitenschenkel 9 der Rinne 4 Düsenspälte 10 gebildet werden derart, dass kalte oder heisse Luft mit hoher Geschwindigkeit durch Zuführungen 11 und 12 und weiter durch Düsenrohröffnungen 13 in die durch die Düsenrohre 1 und 2, sowie die Rinne 4 und die Abdeckbleche
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-gebildeten Kammern 3 strömen kann, um danach durch die Düsenspälte 10 auszuströmen und durch Grenzschichtwirkung zum grössten Teil abgelenkt der äusseren Düsenrohrwand folgend, gegen die Materialbahn 14 zu strömen.
Wirkungsweise:
Der Luftstrom welcher aus dem Düsenspalt 10 austritt folgt aus strömungstechnischen Gründen dem Radius des Düsenrohres und
" bildet mit dem gegenüberaustretenden Luftstrom ein Luftkissen« Die Luft strömt dann zwischen den beiden runden Körpern der Düsenrohre zur Seite. Der grösste Druck herrscht in der Mitte und durch das seitliche Wegströmen wird die Materialbahn gleichzeitig in Querrichtung geglättet. Ausserdem kommt die schnellströmende Luft auf einer langen Strecke mit der Materialbahn in Berührung, was zu einer sehr guten Ausnutzung führt (Trockeneffekt). Der Anteil der Luft der nicht der Rundung entlang strömt trägt noch durch direktes Beaufschlagen der Materialbahn zum besseren Trockeneffekt bei. Die Luft wird also vom Moment ihres Austrittes aus dem Düsenspalt bis zur Absaugung oder Rückführung
h zur Zirkulation auf der Seite der Materialbahn sehr gut ausgenützt.
Werden verschieden breite Materialbahnen geführt, wird der Luft mit zunehmender Bahnbreite der seitliche Abfluss erschwert. Um dem entgegenzuwirken sind in den Stützplatten 5 sich nach aussen hin verbreiternde Schlitze 6 angebracht. Die durch dieselben ausströmende Luft wird über den sich darunter befindlichen Raum mittels einer nicht gezeichneten Absaugvorrichtung in das Zirkulationssystem abgezogen.
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Ausgehend von dem in Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel unter Verwendung von ausströmender Luft ohne direkten mechanischen Einfluss, hat sich ergeben, dass je nach Verwendungszweck verschiedene Lösungen möglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens zwei im Abstand voneinander parallel angeordneten Wänden eines Staukastens Luftleitbleche derart angeordnet sind, dass zwei Düsenschlitze gebildet werden, wobei die von den Wänden des Staukastens vorstehenden Partien der Luftleitbleche gewölbt sind, so dass die aus den Düsenschlitzen ausströmenden Luftstrahlen zum Teil der Wölbung folgen und aufeinander zuströmen.
Die Form der Luftleitbleche wird nach der Art der zu behandelnden Materialbahn gewählt und im folgenden an Hand einiger typischer Ausbildungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, sind zwischen mindestens zwei im Abstand voneinander parallel angeordneten Wänden 15 und 16 eines Staukastens 17 Luftleitbleche 18 derart angeordnet, dass zwei Düsenschlitze 19, 20 gebildet werden, wobei die von den Wänden 15 und 16 des Staukastens 17 vorstehenden Partien 21, 22 der Luftleitbleche 18 gewölbt sind, so dass die aus den Düsenschlitzen 19, 20 ausstrahlenden Luftstrahlen zum Teil der Wölbung folgen und aufeinander zuströmen. Die in Pfeilrichtung dem Staukasten 17 zugeführte heisse oder kalte Luft strömt mit hoher Geschwindigkeit durch die Düsenschlitze 19 und 20 auf die Materialbahn 23, wobei ein Teil der Luft den vorstehenden Wölbungen durch den Effekt der Grenzschichtwirkung folgt.
In Fig. 6 und 7 sind die Luftleitbleche 18 als ova7 Körper ausgebildet. Zum Tragen und Trocknen von laufenden Materialbahnen sind in einem Staukasten 24 mehrere Düsenschlitze 19, 20 durch Luftleitbleche 18 als ovale Körper in gewähltem Abstand voneinander angeordnet, wobei oberhalb und unterhalb der Materialbahn
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•je ein Staukasten vorgesehen ist derart, dass die Düsenschlitze 19, 20 gegeneinander versetzt sind.
Eine weitere Ausführungsform wird in den Fig. 8 und 9 gezeigt. Hier bestehen die Luftleitbleche aus zwei kreisförmigen Körpern 25, welche auf der der Materialbahn 23 zugekehrten Seite durch ein Blech verbunden sind.
Wie in Fig. 7, sind auch in der Anordnung nach Fig. 9 in Stau-" kasten 24, mehrere gegeneinander versetzte Düsenschlitze vorhanden.
In der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsformen ist das Luftleitblech wellenförmig ausgebildet, wobei die äusseren Rundungen 21 und 22 mit den parallel angeordneten Wänden 15 und 16 ebenfalls die Düsenschlitze 19 und 20 bilden.
Eine ähnliche Ausführung zeigt Fig. 11, bei welcher das Luftleitblech zwischen den Düsenschlitz bildenden Wölbungen 21 und 22 geradlinig und von der Wölbungskante zurückstehend ausgebildet ist.
Bei der Ausführung nach Fig. 12 und 13 sind die Düsenschlitz bildenden Wölbungen 21 und 22 geradlinig miteinander verbunden.
Fig. 13 zeigt eine schematische Seitenansicht auf oberhalb und unterhalb der Materialbahn angeordnete Staukasten 24 mit mehreren gegeneinander versetzten Düsenschlitzen.
Eine weitere Ausführungsform wird in den Fig. 14 und 15 gezeigt. .' Die beiden Unterkanten des Staukastens 17 sind känelförmig ausgebildet und die Wölbungen 21 und 22 des Luftleitbleches, welche
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geradlinig miteinander verbunden sind ragen in die känelförmigen Unterkanten 27, 28 hinein derart, dass die luftstrahlen durchströmen können.
Die Hauptmerkmale sind immer dieselben, d.h. die beiden Wölbungen der Luftleitbleche welche mit den Unterkanten des Staukastens die Düsenschlitze bilden, sind bei allen Ausführungsbeispielen vorhanden und die beiden aus den Düsenschlitzen ausströmenden Luftstrahlen folgen zum Teil den Wölbungen der Luftleitbleche und strömen aufeinander zu. Die Luft muss jedoch wieder abfliessen, da ständig frische Luft nachfolgt. Dazu bieten sich zwei Möglichkeiten, nämlich die Luft muss sich um 180° kehren und in umgekehrter Richtung von den Düsensehlitzen weg entlang der Materialbahn in Pfeilrichtung entweichen. Anderseits schiebt die ständig aus den Düsensehlitzen nachströmende Luft die entstandene Luftsäule in axialer Richtung nach ,beiden Seiten von der Mitte aus in Richtung auf das jeweilige Düsenende.
Beide Effekte treten tatsächlich auf, jedoch an den Enden der Düsenstäbe etwas vermischt.
Da es für die Luft gleichermassen schwer ist einmal um 180 zu kehren und zum andern Mal die Luftsäule wegzudrücken, geschehen beide Vorgänge nicht ohne Widerstand. Es bildet sich daher ein Raum mit der Länge der Düse, dem Abstand zwischen der Staufläche und der Bahn, sowie der Breite der Staufläche, in dem gegenüber dem athmosphärischen Druck, erhöhter Druck herrscht, der sich auf die unter Spannung stehende Bahn abstützt und diese somit berührungslos trägt. Entsprechend der jeweilig vorhandenen Bahnspannung und der aus der Luftmenge und der Grosse der Staufläche resultierenden Auftriebskraft stellt sich der Abstand der Bahn zur Staufläche automatisch in ein dynamisches Gleichgewicht ein,
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das sehr ausgeglichene Strömungsverhältnisse besitzt und damit einen praktisch flatterfreien schwebenden Bahntransport gewährleistet· Eigentlich ist dies ein zweiter Staukasten, dessen Seitenwände aus Luftstrahlen bestehen.
Wird aus produktionstechnischen Gründen die Maschine stillgesetzt, kann die luftmenge bis auf 5 & der ursprünglichen Menge reduziert werden, denn diese ist noch ausreichend zum Tragen des Materialbandes, ohne dass dieses irgend eine Düse touchiert· Das w führt zu einem wirtschaftlichen Luftverbrauch und verhindert bei kürzerem Produktionsunterbruch eine Uebertrocknung der Materialbahn.

Claims (12)

  1. Patentansprüche
    /1.jVorrichtung zum berührungslosen Tragen und Trocknen einer Materialbahn, dadurch gekennzeichnet, dass durch zwei zwischen den Seitenschenkeln eines Büsenrohrhalters in Form einer Rinne (4) mit U-förmigem Querschnitt parallel zu der Rinne befestigten, im wesentlichen kreiszylindrischen Düsenrohre (1,2) gleicher Länge, zwischen den Düsenrohren an diese angeschlossenen Stützplatten (5) ρ welche von den der Materialbahn zugekehrten Scheitelpunkten der beiden Enden der betreffenden Düsenrohren annähernd gegen die Düsenrohrmitte geneigt sind und zu den Enden des Düsenrohrhalters hin sich verbreiternde Schlitze (6) aufweisen, und an den Enden des Düsenrohrhalters angeordneten Abdeckbleche (7) zum Verschliessen der Enden der Düsenrohre und der Rinne angeordnet sind, wobei durch die Aussenwände (8) der Düsenrohre und die Seitenschenkel
    (9) der Rinn· (4) Düsenspälte (10) gebildet werden derart, dass kalte odtr heisst Luft mit hoher Geschwindigkeit durch Zuführungen (11 und 12) und weiter durch Düsenrohröffnungen (13) in die durch die Düsenrohr· (1,2) die Rinne (4) und die Abdeckbleche (7) gebildeten Kammern (3) strömen kann um danach durch die Düsenspälte
    (10) auszuströmen und durch Grenzechichtwirkung zum grössten Teil
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    abgelenkt der äusseren Düsenrohrwand folgend, gegen die Materialbahn (14) zu strömen.
  2. 2. Vorrichtung zum berührungslosen Tragen und Trocknen einer Materialbahn (nach Fig. 6 bis 15) dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens zwei im Abstand voneinander parallel angeordneten Wänden (15 und 16) eines Staukastens (17) Luftleitbleche (18) derart angeordnet sind, dass zwei Dusensehlitze (l9»20) gebildet werden, wobei die von den Wänden (15 und 16) des Staukastens (17) vorstehenden Partien (21,22) der Luftleitbleche (18) gewölbt sind, so dass die aus den Düsenschlitzen ausströmenden Luftstrahlen zum Teil der Wölbung folgen und aufeinander zuströmen.
  3. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitbleche (18) einen ovalen Körper bilden.
  4. 4. Vorrichtung nach Patentanspruch 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, dass zum Tragen und Trocknen von laufenden Materialbahnen (23) in mindestens einem Staukasten (24) mehrere Düsenschlitze (19,20) durch Leitbleche (18) als ovale Körper in gewähltem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei oberhalb und unterhalb der Materialbahn (23) je wenigstens ein Staukasten vorgesehen ist derart, dass die Dusensehlitze gegeneinander versetzt sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitbleche aus zwei kreisförmigen Körpern (25) bestehen, welche auf der der Materialbahn zugekehrten Seite durch ein Blech (26) verbunden sind·
  6. 6· Vorrichtung nach Patentanspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Tragen und Trocknen von lauf enden Materialbahnen (23) in. mindeste as einem Staukasten (24) mehrere Dusensehlitze (19,20) durch Lsltbleche, bestehend aus zwei kreisförmigen Kör-' pern (24) verbunden durch ein Blech (26) gebildet sind, und in gewähltem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei oberhalb
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    und unterhalb der Materialbahn (23) je wenigstens ein Staukasten vorgesehen ist derart, dass die Düsenschlitze gegeneinander versetzt sind.
  7. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Luftleitbleche wellenförmig ausgebildet sind, wobei die äusseren Wölbungen (21 und 22) mit den parallel angeordneten Wänden (15 und 16) des Staukastens (17) die Düsenschlitze (19,20) bilden.
  8. 8. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Luftleitbleche zwischen den Düsenschlitz bildenden Wölbungen (21 und 22) geradlinig und von der Wölbungskante zurückstehend ausgebildet sind.
  9. 9· Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Luftleitbleche zwischen den Düsenschlitz bildenden Wölbungen (21 und 22) geradlinig miteinander verbunden sind.
  10. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch 2,7,8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Tragen und Trocknen von laufenden Material bahnen $23) in mindestens einem Staukasten mehrere Düsenschlitze durch Leitbleche gebildet, in gewähltem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei oberhalb und unterhalb der Materialbahn (23) je wenigstens ein Staukasten (24) vorgesehen ist derart, dass die Düsenschlitze gegeneinander versetzt sind.
  11. 11· Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Unterkanten des Staukastens (17) känelförmig ausgebildet und die Wölbungen (21 und 22) des Luftleitbleches, welche geradlinig miteinander verbunden sind in die Känelförmigen Unterkanten (27,28) hineinragen derart, dass die Luftstrahlen durchströmen können.
  12. 12. Vorrichtung nach Patentanspruch 2 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Tragen und Trocknen von laufenden Materialbahnen (23) in mindestens einem Staukasten mehrere Düsenschlitze durch die känelförmigen Unterkanten (27,28) des Staukastens (17) in welche die Wölbungen (21 und 22) des Luftleitbleches hineinragen gebildet und in gewähltem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei oberhalb und unterhalb der Materialbahn (23) je wenigstens ein Staukasten (24) vorgesehen ist derart, dass die Düsenschlitze gegeneinander versetzt sind.
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