一种雪茄烟吸阻调节装置及方法 |
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| 申请号 | CN202311848204.6 | 申请日 | 2023-12-29 | 公开(公告)号 | CN117770501A | 公开(公告)日 | 2024-03-29 |
| 申请人 | 四川中烟工业有限责任公司; | 发明人 | 高森; 冯杨; 邓春梅; 邓婕; 龙晓璐; 曾祥华; 廖占和; 邓杨; 胡庆文; 陈睿; 高洁; 张智; 王宁; 熊盼; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 雪 茄烟吸阻调节装置及方法，装置包括升降组件、夹持组件和插针通气与横移模组，升降组件具有能上升与下降的V形槽，V形槽被分为两段，夹持组件具有能开合的两个夹爪，两个夹爪对向设置在两段V形槽之间；插针通气与横移模组包括插针动 力 源、进气组件、插针，进气组件与插针气路连通，插针固定在插针动力源上，插针的运动方向正对V形槽。利用该装置可以半自动化调节 雪茄 烟吸阻，降低部分雪茄吸阻不仅可以提高产品的合格率，还能够提升生产效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种雪茄烟吸阻调节装置，其特征在于：包括升降组件(2)、夹持组件(3)和插针通气与横移模组(4)，升降组件(2)具有能上升与下降的V形槽(9)，V形槽(9)被分为两段，夹持组件(3)具有能开合的两个夹爪(16)，两个夹爪(16)对向设置在两段V形槽(9)之间；插针通气与横移模组(4)包括插针动力源、进气组件、插针(14)，进气组件与插针气路连通，插针固定在插针动力源上，插针的运动方向正对V形槽(9)。 |
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| 说明书全文 | 一种雪茄烟吸阻调节装置及方法技术领域背景技术[0002] 随着烟草行业的发展，对烟草的需求和质量都呈现上升的发展趋势。据统计数据显示，目前手工雪茄烟中约有20‑30％的产品不合格，其中主要原因是烟胚吸阻过大。为了解决这一技术问题，通常采用传统注射器对雪茄烟进行插入式吹气操作,即将注射针从雪茄烟端头插入，推动活塞杆，使雪茄烟内部能够增加少量空气流通间隙，从而降低雪茄烟的吸阻。然而传统注射器通常插入雪茄烟的深度有限，而且注射筒气压压力有限，这意味着它不能够有效改变雪茄烟内部的烟叶结构，因此改善雪茄烟吸阻的幅度也是有限的；传统注射器的吹气操作是由人工推动活塞完成吹气，这一过程缺乏自动化，需要有经验的人员进行操作，不当的操作会造成雪茄烟报废，而且每次的插入位置和深度信息难以准确记录和量化，这使得吸阻改善效果难以实现一致；此外，纯手工操作(人工夹持、人工穿刺)容易导致误伤出现安全隐患。 发明内容[0003] 本发明克服了现有技术的不足，提供一种雪茄烟吸阻调节装置的实施方式，以期望可以解决对雪茄烟进行吹气操作减少吸阻这无法实现质量统一和容易出现安全隐患的问题。 [0004] 为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案： [0005] 一种雪茄烟吸阻调节装置，包括升降组件、夹持组件和插针通气与横移模组，升降组件具有能上升与下降的V形槽，V形槽被分为两段，夹持组件具有能开合的两个夹爪，两个夹爪对向设置在两段V形槽之间；插针通气与横移模组包括插针动力源、进气组件、插针，进气组件与插针气路连通，插针固定在插针动力源上，插针的运动方向正对V形槽。 [0006] 所述升降组件包括升降电机，升降电机的输出轴上安装有V形槽模块，所述V形槽位于V形槽模块的上表面，V形槽模块被分为两段使得V形槽被分为两段，两段V形槽模块通过连接块连接，夹爪的夹持部位于连接块的上方；夹持组件包括动力箱，夹爪与动力箱的滑槽滑动连接，动力箱控制两个夹爪之间开合；插针动力源为直线电机；进气组件包括进气座、气源处理装置，进气座与直线电机的输出轴连接，进气座上具有进气孔和出气孔，出气孔与V形槽对应，进气座上进气孔通过进气管与气源处理装置连通，气源处理装置连接空气压缩装置；插针包括针套和针管，针套安装在进气座的出气孔上，针管水平固定安装在针套的前端，针管的端部和侧壁都具有通气孔。 [0007] 所述V形槽的一端固定安装有阻挡板，阻挡板上还设有插针穿孔，插针穿孔为竖向长条孔，插针穿孔与所述插针的位置对应。 [0008] 所述滑动导向座包括滑块和导向座，滑块固定安装在所述直线电机的顶部，导向座为L形，导向座上具有滑槽，导向座通过滑槽滑动连接在滑块上，导向座的一端与直线电机的输出端固定连接，所述进气座的底部与导向座的前端面固定连接。 [0009] 所述针套上具有一根或者多根针管。 [0010] 所述插针与所述阻挡板之间还设有插针导向座，插针导向座上设有多个与针管对应的插针导向孔。 [0011] 所述的雪茄烟吸阻调节装置包括控制终端、光栅和光电传感器，所述控制终端内存储若干型号的雪茄烟的工艺参数，所述升降电机、动力箱的动力源、气源处理装置、直线电机、光栅和光电传感器分别与控制终端连接；所述V形槽具有安装通孔，光电传感器安装在所述安装通孔内；所述光栅设置于所述升降组件、夹持组件和插针通气与横移模组的上方。 [0013] 一种雪茄烟吸阻调节方法，包括以下步骤： [0014] 第一步，控制终端内存储若干型号的雪茄烟的工艺参数，包括与控制终端连接的升降组件、夹持组件、直线电机、气源处理装置的参数；通过选择雪茄烟的型号获取工艺参数，并发送至控制终端； [0016] 第三步，光栅向控制终端反馈操作工手部的信号，当操作工手部离开光栅检测区且光电传感器检测到雪茄烟，控制终端根据第一步选择的工艺参数进行下列操作： [0017] 3.1：升降组件升降雪茄烟，使插针与雪茄烟轴线为同轴关系； [0018] 3.2：夹持组件夹持雪茄烟，使雪茄烟被固定； [0019] 3.3：直线电机带动由气源处理装置提供压缩空气的所述插针刺入雪茄烟的内部，压缩空气从插针上的通气孔排至雪茄烟内部； [0020] 3.4：直线电机将插针从雪茄烟内拔出，气源处理装置关闭压缩空气的气路； [0021] 3.5：夹持组件松开雪茄烟，解除固定； [0022] 第四步，操作工手动从V形槽内将雪茄烟取出。 [0023] 所述的雪茄烟吸阻调节方法中， [0024] 工艺参数包括升降组件上下移动的距离、速度，夹持组件的夹持宽度、速度、力矩，直线电机的插入速度，针管插入深度，气源处理装置输送压缩空气的压力、气流。 [0025] 与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果： [0026] 1、插入式压缩空气：通过插入式压缩空气的方式来降低雪茄的吸阻。在制作雪茄时，通过装置插入烟胚中并注入压缩空气。这样可以有效地调节烟胚内部的密度和松紧度，从而降低整体的吸阻水平。 [0027] 2、空气调节技术：此装置利用空气调节技术，可以根据需要控制压缩空气的时间、流量和压力。通过调节能够准确地降低烟胚内部的吸阻，使其达到理想的吸阻水平，提高产品的合格率。 [0028] 3、针管结构设计：确保在插入过程中能够均匀地分布压缩空气。这样可以避免局部吸阻过高或过低的问题，使各个部位的吸阻均匀一致，提高整体品质。 [0029] 4、实时监测与反馈：配合生产线边的雪茄吸阻仪监测与反馈，能够准确地监测吸阻水平，并及时反馈给操作人员。通过实时监测，我们可以对烟胚的吸阻情况进行准确评估，根据需要进行调整，确保产品达到预期的质量要求。 [0030] 5、提升生产效率：降低部分雪茄吸阻不仅可以提高产品的合格率，还能够提升生产效率。由于吸阻问题的解决，减少了拆解和返工的需求，节约了时间和人力资源，使生产过程更加高效和流畅，更好地满足市场需求。附图说明 [0031] 图1为本发明整体结构示意图； [0032] 图2为本发明外壳后部示意图； [0033] 图3为本发明升降组件示意图； [0034] 图4为本发明夹持部件示意图； [0035] 图5为本发明插针通气与横移模组示意图； [0036] 图6为本发明夹爪侧面示意图； [0037] 图7为本发明一根针管的插针结构示意图； [0038] 图8为本发明针管截面示意图； [0039] 图9为本发明插针导向座结构示意图； [0040] 图10为雪茄烟吸阻调节装置与雪茄烟配合图； [0041] 图11为使用本发明所述的装置进行吸阻调节的流程图； [0042] 图中各序号：1、外壳；2、升降组件；3、夹持组件；4、插针通气与横移模组；5、雪茄烟；6、夹持区；7、升降电机；8、V形槽模块；9、V形槽；10、连接块；11、光电传感器；12、阻挡板；13、插针穿孔；14、插针；15、动力箱；16、夹爪；17、防尘板；18、夹持部；19、滑块；20、夹持凹槽；21、直线电机；22、导向座；23、触摸屏；24、进气座；25、进气管；26、气源处理装置；27、进气孔；28、针套；29、针管；30、通气孔；31、插针导向座；32、插针导向孔；33、光栅；34、风扇； 35、网络连接口；36、侧门；37、启动按钮；38、停止按钮；39、防护门。 具体实施方式[0043] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0044] 如图1、3、4、5所示：一种雪茄烟吸阻调节装置包括外壳1，外壳1设有开口，方便操作工在开口处进行雪茄烟的取放操作；外壳1内安装有升降组件2、夹持组件3和插针通气与横移模组4，升降组件2对雪茄烟5进整行高度调，对于粗中细不同圆周烟胚进行针刺前的同轴居中升降，方便插针通气与横移模组4工作；夹持组件3在升降组件2位置调整完成后对雪茄烟5夹持固定，防止插针通气与横移模组4在工作过程中因雪茄烟5晃动造成雪茄烟5报废，插针通气与横移模组4插入雪茄烟5内部并通过压缩空气来改变雪茄烟5的内部结构，实现降低雪茄烟5的吸阻，升降组件2、夹持组件3和插针通气与横移模组4通过机架固定安装在外壳1内，插针通气与横移模组4位于升降组件2的一端，升降组件2上具有夹持区6，夹持组件3位于升降组件2的夹持区6内。 [0045] 如图3、4所示：升降组件2包括升降电机7、V形槽模块8，升降电机7固定安装在机架上，升降电机7为直线升降电机，V形槽模块8固定安装在升降电机7的输出轴顶部，V形槽模块8的上表面具有V形槽9，V形槽9用于放置雪茄烟5，雪茄烟5为长条圆柱状，在雪茄烟5放置在V形槽9内时，会自然落入V形槽9的最底部(即V型槽具备自定中特性)，可实现V形槽9对雪茄烟5纵向限位，升降电机7的输出轴带动V形槽模块8上下移动，实现雪茄烟5上下位置调整。V形槽模块8上还具有夹持区6，夹持区6将V形槽模块8分为两段，两段V形槽模块8的底部通过连接块10固定连接，连接块10位于夹持区6内，使两段V形槽模块8的V形槽9相对应，夹持区6的长度小于雪茄烟5的长度；在使用时将雪茄烟5放置于V形槽9内，使雪茄烟5的两端分别位于V形槽模块8的两段内，雪茄烟5的中段位于夹持区6内，夹持组件3在夹持区6内对雪茄烟5进行夹持。V形槽模块8上靠近插针通气与横移模组4一端还设有阻挡板12，阻挡板12的板面与V形槽模块8的V形槽9对应，阻挡板12固定安装在V形槽9的端头上，能够保证雪茄烟5在放入V形槽9内时雪茄烟5的一端与阻挡板12对齐，实现雪茄烟5轴向定位。阻挡板12上还设有插针穿孔13，插针穿孔13为竖向长条孔，插针穿孔13与插针通气与横移模组4上的插针14的位置对应，竖向长条设置的插针穿孔13能够适应不同直径的雪茄烟5进行插吹气操作。 [0046] 夹持组件3位于V形槽模块8的夹持区6内，包括动力箱15、夹爪16、防尘板17，动力箱15固定安装在机架上，夹爪16具有两个，分别对向设置在连接块10的两侧。如图6所示，夹爪16包括夹持部18、连接杆和滑块19，夹持部18位于连接块10的上方，夹持部18的两端与两端的V形槽模块8间隙配合，夹爪16的夹持部18上横向设有夹持凹槽20，在夹持雪茄烟5时通过两个夹持凹槽20靠近对雪茄烟5的左右侧进行夹持限位，还可通过在夹持凹槽20内增加条形齿纹，使得夹爪16具有防滑特性，通过改变两个夹爪16的位置实现对雪茄烟5的夹持力度控制。两个夹爪16下方还设置有防尘板17(图1)，防尘板17设在连接块10的下部，防止雪茄烟5的碎末掉落至动力箱内。连接杆固定连接在夹持部18的下端，滑块19固定连接在连接杆的下端，两个夹爪16通过各自的滑块19带动夹持部18相对位置变化，实现对雪茄烟5夹持和松开。动力箱15设置在夹爪16的底部，动力箱15上设有滑槽，两个滑块19滑动设置在滑槽内，动力箱15内设有夹持电机，通过夹持电机控制两个夹爪16在滑槽内滑动，实现夹爪16之间靠近或远离；或采用两个夹爪16与螺纹杆连接，螺纹杆为两段且螺纹杆上两段螺纹的旋转方向不同，螺纹杆一端连接夹持电机，在夹持电机带动螺纹杆旋转时，滑块19在螺纹杆上靠近或远离，实现夹爪16靠近或远离。 [0047] 如图1、5所示：插针通气与横移模组4包括直线电机21、滑动导向座、进气组件、插针14，直线电机21固定安装在机架上，其输出端对应阻挡板12，滑动导向座包括滑块和导向座22，滑块固定安装在直线电机21的顶部，导向座22为L形，导向座22上具有滑槽，导向座22通过滑槽滑动安装在滑块上，导向座22的一端与直线电机21的输出端固定连接，通过滑动设置的导向座22使进气组件的直线运动轨迹更稳定；进气组件固定安装在导向座22的前端面，进气组件包括进气座24、进气管25，还可包括气源处理装置26(图2所示)，进气座24与导向座22的前端面固定连接，进气座24上具有进气孔27和出气孔，出气孔设置在进气座24的前端面上并与V形槽9对应，进气管25与进气孔27采用快接或螺纹等能够实现密封的方式连通，进气管25的末端与气源处理装置26连通，气源处理装置26连接空气压缩装置，气源处理装置26对空气压缩装置输入的压缩空气调压，同时气源处理装置26还可对空气压缩装置输入的空气进行过滤，并进行排水、排油等基本处理，防止输入的压缩空气对雪茄烟造成二次污染；还可以在气源处理装置26上安装除尘枪，方便对设备的内外进行清洁。 [0048] 如图7、图8所示：插针14包括针套28和针管29，针套28通过螺纹套接或快接接头等方式安装在进气座24的出气孔上，实现插针14与出气孔密闭连接，针管29水平固定安装在针套28的前端，针管29为中空管，其前端具有尖锐部，针管29与针套28连通，针管29的端部和侧壁具有通气孔30，且针管29上对向设置有两排通气孔30，通过设计通气孔30将压缩空气导向雪茄烟5的内部，实现改变雪茄烟5的内部结构；在雪茄烟5被夹持组件加持后，直线电机21的输出轴伸出将导向座22顶出，使导向座22将进气座24、针管29顶向雪茄烟5的端头方向，针管29从雪茄烟5端头插入雪茄烟5的内部，在针管29插入雪茄烟5的过程中，压缩空气经进气管25进入进气座24，再经针管29的通气孔30排出。在针管29插入雪茄烟5预定深度后，直线电机21的输出轴收缩，直至针管29从雪茄烟5的端头内完全拔出；实际的使用中，仅具有一根针管的插针14无法满足对所有型号雪茄烟吸阻调节，因此还设计有多种插针，每组插针配有单独的针套28，每组插针通过增加针管29来满足雪茄烟5吸阻调节，如一根、三根、五根、九根针管的插针14，根据雪茄烟5的型号选择对应的插针。设计多根针管的插针确保在插入过程中能够均匀地分布压缩空气，这样可以避免局部吸阻过高或过低的问题，使各个部位的吸阻均匀一致，提高雪茄烟的整体品质。往雪茄端面内部轴向中心/环状均匀插入针头小孔(单针孔/多针孔)，这种技巧被称为"通风孔"。通风孔的目的是改善雪茄的吸阻和燃烧性能。通过在雪茄的中心位置插入针头，可以使雪茄内部的空气流通更加顺畅，减小吸阻，从而使燃烧更加均匀。通风孔技巧对于一些制作比较紧密的雪茄尤其有用。这些雪茄可能因为吸阻过大而影响吸食体验。通过应用通风孔技巧，可以有效降低吸阻，提高吸食的舒适度。这种技巧可以针对特定的雪茄进行调整，以满足消费者对于吸食体验的需求。通过采用通风孔技巧，雪茄制造商能够改善产品的吸阻性能，使烟草燃烧更加均匀，从而提升用户的吸食体验。这一技巧的应用范围主要针对制作比较紧密的雪茄，通过减小吸阻，提高吸食舒适度，满足消费者对于高质量雪茄的需求。 [0049] 如图5、图9所示：在插针14与阻挡板12之间还设有插针导向座31，插针导向座31固定安装在机架上，插针导向座31上设有多个插针导向孔32，插针导向孔32与针管29的前端尖锐部对应，插针导向孔32与针管29之间间隙配合，插针导向座31上共设有16个插针导向孔，排列方式为中心一个插针导向孔，中心孔外第一圈为均匀设置的三个插针导向孔，第二圈为均匀设置的四个插针导向孔，第三圈为均匀设置的八个插针导向孔，一根针管的插针穿过最中心的插针导向孔；三针针管的插针穿过中心孔周围第一圈的三个插针导向孔；五根针管的插针穿过中心的插针导向孔和第二外圈的四个插针导向孔；九根针管的插针穿过中心的插针导向孔和第三圈的八个插针导向孔；每组插针在针套上根据导向座上的插针导向孔的排列方式来设计，以满足不同型号的雪茄烟。导向座上的插针导向孔与阻挡板上的插针穿孔对应，在插针插入雪茄烟的过程中，插针先从插针导向孔穿过，通过插针导向孔对针管进行导向，确保针管的直线度，保证针管插入雪茄烟内部的直线度，避免雪茄烟造成针管弯曲和弯曲的针管将雪茄烟刺破。 [0050] 如图1、图2所示：外壳1内还设有光栅33，光栅33设置在升降组件2、夹持组件3和插针通气与横移模组4的上部，光栅33的发射端和接收端对应安装在外壳1内左右两侧，在操作工放置雪茄烟5在V形槽9上时，操作工的手部会对光栅33的信号造成隔断，使得光栅33检测到人手在工作区域，此时整体装置不能运行及动作。外壳1上还设有风扇34，通过风扇34对外壳内部的电器元件进行降温。外壳1的开口上还铰链安装有防护门39，防护门39上还具有可视窗，在每班生产结束时吹扫烟沫碎屑后关闭防护门39，通过防护门39对设备内部进行防护。外壳1侧壁还铰链连接有侧门36，可通过打开侧门36对设备内部电气元件、运动部件和底板等进行清洁检修。 [0051] 为了实现自动化，可以设置一个控制终端，升降组件2、夹持组件3、插针通气与横移模组4与控制终端线路连接，通过控制终端控制上述各组件配合运转。控制终端对本装置需要执行的各牌号的雪茄烟的工艺参数进行存储。控制终端与升降电机7连接实现对升降组件2的控制，控制终端与动力箱15内的夹持电机连接实现对夹持组件3的控制，控制终端与空气压缩装置、气源处理装置26、直线电机21连接实现对插针通气与横移模组4的控制。 [0052] 雪茄烟5靠近插针通气与横移模组4一端为插入式吹气的操作端，所以必须使雪茄烟5的端头位置到位，才能保证插入式吹气操作的质量。V形槽9具有安装通孔，光电传感器11安装在该安装通孔内；在雪茄烟5放置到位后会对光电传感器11进行遮挡，使光电传感器检测到雪茄烟到位。光电传感器11与控制终端相连接，雪茄烟到位时光电传感器11将信号反馈给控制终端，即可对雪茄烟进行上下位置调整、夹持和吹气操作等步骤。 [0053] 通过动力箱15内的夹持电机的力矩反馈功能可实现夹持部18对雪茄烟5柔性夹持。 [0054] 控制终端通过控制直线电机21输出轴的运动距离来监测针管29插入雪茄烟5的深度。 [0055] 光栅33与控制终端相连接，控制终端通过光栅33反馈的信号判断操作工的手部是否离开，手部离开后才能进行调整雪茄烟高度以及针管插入等操作。 [0056] 外壳1上还设有网络连接口35，提供仪器入网功能。外壳1上还设有电源连接口，给设备提供电源；外壳1正面还设有触摸屏23，触摸屏23与控制终端连接，通过触摸屏23实现人机交换以及进行工艺参数设置、查询等，包括设置升降组件2上下移动的距离、速度，夹持组件3夹持的宽度、速度、力矩，插针通气与横移模组4的直线电机21的插入速度，针管插入深度，气源处理装置26输送压缩空气的压力、气流等。外壳1正面还设有启动按钮37、停止按钮38，启动按钮37、停止按钮38与控制终端连接，通过启动按钮37、停止按钮38对设备进行启动停止操作，在程序执行的过程中如遇到异常或故障，可以通过按压停止按钮38，紧急停止当前程序执行的动作；如有异物进入工作区域，光栅33同样会产生停止设备工作的效果。 [0057] 具体使用方法如图9和图10所示： [0058] 第一步，选择工艺参数：通过触摸屏23选择雪茄烟5的型号，每种型号具有已经存储在控制终端中的工艺参数(升降组件2上下移动的距离、速度，夹持组件3夹持的宽度、速度、力矩，插针通气与横移模组4的直线电机21的插入速度，针管插入深度，气源处理装置26输送压缩空气的压力、气流等)。 [0059] 第二步，人工放料：将对应型号的雪茄烟5放置在V形槽9内，使雪茄烟5中段位于夹持区6内，两端分别位于V形槽模块8的两段内，保证雪茄烟5近阻挡板12端与阻挡板12接触，与此同时由于光栅33的作用，检测到操作工的手部在工作区域内，此时设备被控制终端锁定，不能运行及动作。 [0060] 第三步，在操作工手部移出工作区域后，光栅33恢复信号，控制终端解除对设备的锁定，操作工按压启动按钮37，设备根据选择的工艺参数运行： [0061] 3.1：升降电机根据设定的工艺参数带动V形槽模块8升降到对应位置，使插针14与雪茄烟5轴线为同轴关系，即保证插针14能够刺入雪茄烟5的轴线中心位置； [0062] 3.2：夹持组件3对雪茄烟5进行夹持，直至夹持部18完全将雪茄烟5夹持住，夹持电机向控制终端发出夹持成功的信号并停止运动； [0063] 3.3：插针通气与横移模组4根据控制终端的信号开始运行，直线电机21的输出轴将插针14顶向雪茄烟5的端头部，同时气源处理装置26根据系统信号开始输入气压、气流达标的压缩空气，插针14经插针导向孔32、插针穿孔13慢慢刺入雪茄烟5的内部，压缩空气从插针14的通气孔30排出； [0064] 3.4：插针14刺入雪茄烟5至设定深度，直线电机21开始反向运行将插针14从雪茄烟5内拔出，在直线电机21反向运行至原点位置后，插针14完全从雪茄烟5内拔出，同时气源处理装置26根据控制终端信号关闭气路，停止供应压缩空气； [0065] 3.5：夹持电机反向运转，使夹爪16松开雪茄烟5，直至夹爪16至返回至原点位置； [0066] 第四步：操作工从V形槽9内将雪茄烟5取出。 [0067] 在取出雪茄烟后，还可以通过雪茄吸阻仪检测此雪茄烟5的吸阻调节情况。 [0068] 重复上述步骤即可实现装置的持续运转，不同型号的雪茄烟根据系统参数更换插针即可。 |
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