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Title:
DEVICE FOR CONTINUOUSLY DOSING PLASTIC MATERIAL, ESPECIALLY FOR A UNIT FOR PRODUCING COMPONENTS MADE OF PLASTIC MATERIAL OR THE LIKE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/137615
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a dosing device (8) for dosing plastic material or the like, comprising an extrusion head (10) that has a dispensing opening (12) commonly called a die and a punch (11) extending into the dispensing opening (12), coaxially thereto, for continuously extruding a plastic material in the form of a tubular or annular body, and cutting means (14) for separating a dose of said plastic material in the form of a tubular or annular section. Said device is characterised in that said cutting means (14) consist of at least two elements (16) having at least one sharp or cutting edge, extending on either side of the dispensing opening (12) and secured to driving means generating a symmetrical movement of said elements (15, 16) in relation to the longitudinal axis of the extruded tubular body until the tubular body is severed by said elements in order to form a dose.

Inventors:
VOIGTMANN JEAN-PIERRE (CH)
KOHLENBRENNER DANIEL (CH)
Application Number:
PCT/EP2017/053088
Publication Date:
August 17, 2017
Filing Date:
February 10, 2017
Export Citation:
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Assignee:
INOVIA TECH SA (CH)
International Classes:
B29C31/04; C03B7/12
Domestic Patent References:
WO1997018073A11997-05-22
WO2005072051A22005-08-11
WO2007028723A22007-03-15
WO2003047823A12003-06-12
WO2015181668A12015-12-03
WO1997018073A11997-05-22
Foreign References:
US3414938A1968-12-10
US6045736A2000-04-04
FR1256833A1961-03-24
EP2016052861W2016-02-10
Attorney, Agent or Firm:
HEIBLIG, Loïs et al. (CH)
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Claims:
Revendications 1. Dispositif de dosage (8) de matière plastique ou similaire comprenant une tête d'extrusion (10) ayant un orifice de distribution (12) communément appelé filière et un poinçon (1 1 ) s'étendant dans l'orifice de distribution (12) coaxialement à celui-ci pour extruder en continu un matériau plastique sous la forme d'un corps tubulaire ou annulaire et des moyens de coupe (14) pour séparer une dose dudit matériau plastique sous la forme d'une section tubulaire ou annulaire, caractérisé en ce que lesdits moyens de coupe (14) sont constitués d'au moins deux éléments (16) présentant au moins une arrête vive ou tranchante, s'étendant de part et d'autre de l'orifice de distribution (12), et solidaires de moyens d'entraînement procurant un mouvement symétrique desdits éléments (15,16) par rapport à l'axe longitudinal du corps tubulaire extrudé jusqu'à ce que le corps tubulaire soit sectionné par lesdits éléments pour former une dose.

2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la trajectoire effectuée par l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) est une trajectoire fermée (T).

3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) comporte, sur au moins une partie de la trajectoire (T), une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans la même direction que la direction d'extrusion.

4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la composante de vitesse de déplacement dans la même direction que la direction d'extrusion est sensiblement identique à la vitesse de déplacement du corps tubulaire extrudé en continu.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé s ce que, après le sectionnement du corps tubulaire, la trajectoire de l'arrête vive ou du tranchant de chaque élément (16) comporte une composante de vitesse de déplacement dans la direction d'extrusion supérieure à la vitesse de déplacement du corps tubulaire afin de propulser la dose dans la direction d'extrusion.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé es ce que ledit poinçon (1 1 ) comprend au moins une première partie dite intérieure (1 1a) cylindrique de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'orifice de distribution (12) et une partie dite de transition (1 1 c) faisant saillie de l'orifice de distribution et de forme tronconique.

7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que ledit poinçon (1 1 ) comprend une première partie dite intérieure (1 1 a) cylindrique de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'orifice de distribution (12) et une seconde partie dite extérieure (1 1 b) également cylindrique de diamètre supérieur au diamètre de la partie intérieure (1 1 a), la partie de transition (1 1 c) entre la partie intérieure (1 1 a) et la partie extérieure (1 1 b) du poinçon (1 1 ) se présentant sous la forme d'un tronc de cône.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7 caractérisé es ce que chaque élément (16) présente un ajour (17) positionné au niveau de l'arrête vive ou du tranchant dudit élément (16). 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé es ce que ledit ajour (17) présente une forme d'arc de cercle de rayon de courbure sensiblement égal au rayon de courbure de la partie extérieure (1 1 b) du poinçon (1 1 ).

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9 caractérisé es ce que ledit ajour (17) présente des dimensions légèrement supérieures aux dimensions de la partie extérieure (1 1 b) du poinçon (1 1 ) de manière à procurer un jeu entre lesdits éléments (16) et ledit poinçon (1 1 ).

1. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10 caractérisé es ce que la trajectoire effectuée par l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) est une trajectoire fermée (T) comprenant au moins trois parties distinctes, une première partie dite de coupe (T1 ) dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) présente une composante de vitesse de déplacement essentiellement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion jusqu'à ce que l'arrête vive ou le tranchant se trouve au droit de la tête d'extrusion (10), une seconde partie dite d'évacuation (T2) dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) présente une composante de vitesse de déplacement essentiellement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion, l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) procurant le sectionnement du corps tubulaire pour former la dose lorsque lesdits éléments (16) atteignent l'extrémité distale de la partie de transition (1 1 c) du poinçon (1 1 ), et une partie dite de retour (T3) dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion.

2. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10 caractérisé es ce que la trajectoire effectuée par l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) est une trajectoire fermée (T) comprenant au moins trois parties distinctes, une première partie dite de coupe (T1 ) dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion jusqu'à ce que l'arrête vive ou le tranchant traverse la paroi du corps tubulaire extrudé au niveau de la partie de transition (1 1 c) du poinçon (1 1 ) faisant saillie de l'orifice de distribution (12), l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) procurant alors le sectionnement du corps tubulaire pour former la dose, une seconde partie dite d'évacuation (T2) dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) présente une composante de vitesse de déplacement essentiellement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion, et une partie dite de retour (T3) dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion.

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10 caractérisé eu ce que la trajectoire effectuée par l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) est une trajectoire fermée (T) comprenant au moins trois parties distinctes, une première partie dite de coupe (T1 ) dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion jusqu'à ce que l'arrête vive ou le tranchant traverse la paroi du corps tubulaire extrudé au niveau de la partie extérieure (1 1 b) du poinçon (1 1 ) faisant saillie de l'orifice de distribution (12), l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) procurant alors le sectionnement du corps tubulaire pour former la dose, une seconde partie dite d'évacuation (T2) dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) présente une composante de vitesse de déplacement essentiellement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion, et une partie dite de retour (T3) dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément (16) présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion. 14. Dispositif suivant la revendication 13 caractérisé en ce que l'arrête vive ou le tranchant traverse la paroi du corps tubulaire extrudé au niveau de l'extrémité distale de la partie extérieure (1 1 b) du poinçon faisant saillie de l'orifice de distribution (12). 15. Dispositif suivant la revendication 13 caractérisé en ce que l'arrête vive ou le tranchant traverse la paroi du corps tubulaire extrudé au niveau de la partie extérieure (1 1 b) du poinçon (1 1 ) faisant saillie de l'orifice de distribution (12), dans la partie centrale de ladite partie extérieure (1 1 b).

16. Dispositif suivant la revendication 13 caractérisé en ce que l'arrête vive ou le tranchant traverse la paroi du corps tubulaire extrudé au niveau de la partie extérieure (11b) du poinçon (11) faisant saillie de l'orifice de distribution (12), dans la partie proximale de ladite partie extérieure (11b), i.e. à proximité de la partie de transition (11c) dudit poinçon (11).

Description:
DISPOSITIF DE DOSAGE EN CONTINU DE MATIERE PLASTIQUE NOTAMMENT POUR UNITE DE PRODUCTION DE COMPOSANTS EN MATIERE PLASTIQUE

OU SIMILAIRE

Domaine technique

[0001] La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de dosage de matière plastique ou similaire, pour le dosage de tout type de matière pâteuse à froid ou à chaud tel qu'un thermoplastique (PE, PP, PA, etc.) ou un élastomère (caoutchouc naturel ou synthétique) par exemple. Elle concerne, plus particulièrement, un dispositif de dosage adapté pour une unité de production de composants en matière plastique tels que des tubes souples en matière plastique comprenant une jupe et une épaule, obtenus à partir de corps tubulaires préfabriqués.

Etat de la technique

[0002] Il est bien connu que, en général, un tube souple est réalisé par assemblage de deux pièces fabriquées séparément, à savoir une jupe souple cylindrique de longueur prédéterminée et une tête comprenant un goulot avec un orifice de distribution et une épaule reliant ledit goulot à ladite jupe cylindrique.

[0003] Ladite tête, qui est généralement en matière plastique, peut être soit moulée séparément puis soudée sur une extrémité de la jupe cylindrique soit moulée et soudée de manière autogène à la jupe cylindrique par tout procédé bien connu de l'homme du métier tel que par un procédé de moulage par injection ou par un procédé de moulage par compression d'une ébauche extrudée par exemple.

[0004] A cet effet, il est connu d'utiliser un dispositif dit de dosage intégré sur une machine de production de tubes. Ladite unité de dosage dépose sur un mandrin ou dans un moule la quantité nécessaire au moulage de la tête comprenant un goulot avec un orifice de distribution, selon un procédé communément appelé compression-moulage.

[0005] Toutefois, les dispositifs de dosage de l'art antérieur présentent de nombreux inconvénients. Un premier inconvénient consiste dans le fait que ces dispositifs fonctionnent le plus souvent en mode discontinu ce qui ne permet pas d'atteindre une grande cadence de production.

[0006] C'est le cas notamment du document WO2005/072051 qui décrit un dispositif de dosage de matière plastique en discontinu dans lequel, dans une première phase, une cavité est remplie par un conduit de remplissage puis, dans une seconde phase, la cavité est isolée en fermant le conduit de remplissage avant une troisième et dernière phase dans laquelle la matière est expulsée de la cavité à l'aide d'un piston lors de l'ouverture d'une soupape. La matière est sectionnée lors de la fermeture de la soupape pour former la dose.

[0007] Lors de la fermeture du conduit de remplissage, la matière provenant de l'extrudeuse doit être stockée dans un accumulateur qui se rempli et se vide à chaque cycle, car l'extrudeuse ne peut être stoppée et redémarrée aussi rapidement.

[0008] De plus, ces différents canaux remplis de matière et ces multitudes pièces en mouvement, également en contact avec la matière, rendent plus difficile et plus long un changement de couleur.

[0009] Des dispositifs de dosage de matière plastique sont également décrits dans les documents WO 2007/028723, WO 03/047823, WO 2015/181668 et WO 97/18073.

[0010] Le document WO 2007/028723 qui décrit un appareil qui comprend une filière d'extrusion pourvue d'une ouverture de distribution servant à extruder un matériau fluidifiable le long d'une direction de sortie à travers l'ouverture de distribution et un moyen de coupe servant à séparer une dose dudit matériau fluidifiable, ce moyen de coupe étant amovible avec une composante de mouvement parallèle à la direction de sortie. Plus précisément, les moyens de coupe sont constitués d'une lame solidaire d'un moyen de support entraîné en rotation par un moteur électrique, ladite lame s'étendant dans un plan oblique par rapport à l'axe longitudinal de l'arbre d'entraînement dudit moteur électrique.

[001 1] Ce type de dispositif ne permet pas la formation d'une dose présentant une forme tubulaire ou annulaire.

[0012] Le document WO 03/047823 décrit un dispositif de formation d'ébauches annulaires, destiné à couper des anneaux d'une épaisseur prédéterminée d'un tube extrudé fait d'un matériau synthétique comprenant, au-dessus de la bouche de sortie de l'extrudeuse, un corps amovible portant au moins une lame arrière fixe et au moins une lame amovible entre une position de travail dans laquelle elle interagit avec le bord intérieur d'une partie dudit tube et une position de repos dans laquelle elle est éloignée dudit bord.

[0013] Ce type de dispositif présente l'inconvénient de transférer la dose annulaire transversalement par rapport à la direction d'extrusion ce qui risque de déformer la dose lors du transfert, notamment pour des matières plastiques de faible viscosité à la sortie de la filière d'extrusion. Par ailleurs, il n'est pas adapté pour former des doses de forme tubulaire ou des doses de forme annulaire et de très petite section.

[0014] Le document WO 2015/181668 décrit un procédé et un appareil qui permettent de former des doses annulaire, un écoulement de matière plastifiée, apportée par une extrudeuse, passant dans un canal qui est d'abord cylindrique, puis annulaire, et sortant par une sortie annulaire en face de laquelle passe un élément de coupe qui sépare une dose annulaire de matière, celle-ci étant déposée sur une surface d'une capsule dont la capacité à se coller à la dose est supérieure à celle de l'élément de coupe; la surface et l'élément de coupe étant placés à une certaine distance l'un de l'autre d'une manière telle que la dose annulaire, restant collée à la capsule, est détachée de l'élément; le détachement pouvant être favorisé par un flux d'air. [0015] Ce type de dispositif présente l'inconvénient de fonctionner en discontinu, i.e. que le flux de matière plastique à la sortie de la filière d'extrusion est interrompu lors de chaque découpe pour la formation d'une dose annulaire, de sorte qu'il permet une cadence de fabrication inférieure à la cadence de fabrication d'un dispositif fonctionnant en continu. De plus, de la matière plastique extrudée vient se loger entre l'élément de coupe cylindrique, qui se présente sous la forme d'une bague se déplaçant suivant un mouvement de va et vient vertical, et la paroi extérieure de la tête d'extrusion de sorte que les mouvements de la bague échauffe puis carbonise ladite matière plastique procurant des fines particules noires qui ont tendance à polluer les doses produites.

[0016] Le document WO 97/18073 décrit un dispositif de dosage comprenant un mandrin dirigé vers le haut, dont l'extrémité supérieure est réalisée sous la forme d'une matrice de compression intérieure pour la tête et l'épaulement du tube, ainsi qu'un dispositif de dosage pour l'extrusion de la quantité prévue de matière plastique servant à réaliser ultérieurement la tête et l'épaulement. Le dispositif de dosage présente un corps creux polystructuré, dans lequel un organe de refoulement est déplaçable longitudinalement par l'intermédiaire d'une tige-poussoir. La structure du corps creux est constituée par une chambre d'alimentation, une chambre de refoulement, une première chambre intermédiaire et une deuxième chambre intermédiaire. A la deuxième chambre intermédiaire est raccordée la buse d'extrusion qui peut présenter, suivant la forme recherchée d'une ébauche en matière plastique à réaliser, un espace annulaire ou une ouverture circulaire. La première chambre intermédiaire est raccordée à la deuxième par des ouvertures. L'organe de refoulement porte la tige-poussoir, un piston de refoulement et, sur le côté opposé à la tige-poussoir, une tige qui se termine dans un piston à soupape. Par déplacement de la tige-poussoir, le piston de refoulement fait sortir de la chambre de refoulement, par compression, la quantité voulue de matière plastique formant l'ébauche annulaire, ladite matière plastique étant expulsée dans l'espace annulaire, découpée par une lame annulaire déplacée verticalement et amenée dans la matrice de compression intérieure. Durant le cycle opératoire suivant, l'ébauche (5) est configurée de manière à prendre la forme de la tête et de l'épaulement du tube et est compressée conjointement avec le corps du tube fixé sur le mandrin.

[0017] De la même manière que précédemment, ce type de dispositif présente l'inconvénient de fonctionner en discontinu de sorte qu'il permet une cadence de fabrication inférieure à la cadence de fabrication d'un dispositif fonctionnant en continu.

Divulguation de l'invention

[0018] L'un des but de l'invention est de remédier à au moins un de ces inconvénients en proposant un dispositif de dosage de conception simple et peu onéreuse permettant la formation de doses à partir d'une matière plastique ou similaire extrudée en continu.

[0019] A cet effet, et conformément à l'invention, il est proposé un dispositif de dosage de matière plastique ou similaire comprenant une tête d'extrusion ayant un orifice de distribution communément appelé filière et un poinçon s'étendant dans l'orifice de distribution coaxialement à celui-ci pour extruder en continu un matériau plastique sous la forme d'un corps tubulaire ou annulaire et des moyens de coupe pour séparer une dose dudit matériau plastique sous la forme d'une section tubulaire ou annulaire ; ledit dispositif est remarquable en ce que lesdits moyens de coupe sont constitués d'au moins deux éléments présentant au moins une arrête vive ou tranchante, s'étendant de part et d'autre de l'orifice de distribution, et solidaires de moyens d'entraînement procurant un mouvement symétrique desdits éléments par rapport à l'axe longitudinal du corps tubulaire extrudé jusqu'à ce que le corps tubulaire soit sectionné par lesdits éléments pour former une dose.

[0020] De manière avantageuse, la trajectoire effectuée par l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément est une trajectoire fermée.

[0021] Par ailleurs, l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément comporte, sur au moins une partie de la trajectoire, une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans la même direction que la direction d'extrusion.

[0022] De préférence, la composante de vitesse de déplacement dans la même direction que la direction d'extrusion est sensiblement identique à la vitesse de déplacement du corps tubulaire extrudé en continu.

[0023] De préférence, après le sectionnement du corps tubulaire, la trajectoire de l'arrête vive ou du tranchant de chaque élément comporte une composante de vitesse de déplacement dans la direction d'extrusion supérieure à la vitesse de déplacement du corps tubulaire afin de propulser la dose dans la direction d'extrusion.

[0024] Ledit poinçon comprend au moins une première partie dite intérieure cylindrique de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'orifice de distribution et une partie dite de transition faisant saillie de l'orifice de distribution et de forme tronconique.

[0025] Selon une variante d'exécution du dispositif de dosage suivant l'invention, ledit poinçon comprend une première partie dite intérieure cylindrique de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'orifice de distribution et une seconde partie dite extérieure également cylindrique de diamètre supérieur au diamètre de la partie intérieure, la transition entre la partie intérieure et la partie extérieure du poinçon se présentant sous la forme d'un tronc de cône.

[0026] De préférence, chaque élément présente un ajour positionné au niveau de l'arrête vive ou du tranchant dudit élément.

[0027] Ledit ajour présente une forme d'arc de cercle de rayon de courbure sensiblement égal au rayon de courbure de la partie extérieure du poinçon.

[0028] De préférence, ledit ajour présente des dimensions légèrement supérieures aux dimensions de la partie extérieure du poinçon de manière à procurer un jeu entre lesdits éléments et ledit poinçon.

[0029] Par ailleurs, la trajectoire effectuée par l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément est une trajectoire fermée comprenant au moins trois parties distinctes, une première partie dite de coupe dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément présente une composante de vitesse de déplacement essentiellement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion jusqu'à ce que l'arrête vive ou le tranchant se trouve au droit de la tête d'extrusion, une seconde partie dite d'évacuation dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément présente une composante de vitesse de déplacement essentiellement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion, l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément procurant le sectionnement du corps tubulaire pour former la dose lorsque lesdits éléments atteignent l'extrémité distale de la partie de transition du poinçon, et une partie dite de retour dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion. [0030] Selon une variante d'exécution, la trajectoire effectuée par l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément est une trajectoire fermée comprenant au moins trois parties distinctes, une première partie dite de coupe dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion jusqu'à ce que l'arrête vive ou le tranchant traverse la paroi du corps tubulaire extrudé au niveau de la partie de transition du poinçon faisant saillie de l'orifice de distribution, l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément procurant alors le sectionnement du corps tubulaire pour former la dose, une seconde partie dite d'évacuation dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément présente une composante de vitesse de déplacement essentiellement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion, et une partie dite de retour dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion.

[0031] Selon une autre variante d'exécution, la trajectoire effectuée par l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément est une trajectoire fermée comprenant au moins trois parties distinctes, une première partie dite de coupe dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion jusqu'à ce que l'arrête vive ou le tranchant traverse la paroi du corps tubulaire extrudé au niveau de la partie extérieure du poinçon faisant saillie de l'orifice de distribution, l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément procurant alors le sectionnement du corps tubulaire pour former la dose, une seconde partie dite d'évacuation dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément présente une composante de vitesse de déplacement essentiellement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion, et une partie dite de retour dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque élément présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion. [0032] De préférence, l'arrête vive ou le tranchant traverse la paroi du corps tubulaire extrudé au niveau de l'extrémité distale de la partie extérieure du poinçon faisant saillie de l'orifice de distribution.

[0033] De manière alternative, l'arrête vive ou le tranchant traverse la paroi du corps tubulaire extrudé au niveau de la partie extérieure du poinçon faisant saillie de l'orifice de distribution, dans la partie centrale de ladite partie extérieure.

[0034] Selon une autre alternative, l'arrête vive ou le tranchant traverse la paroi du corps tubulaire extrudé au niveau de la partie extérieure du poinçon faisant saillie de l'orifice de distribution, dans la partie proximale de ladite partie extérieure, i.e. à proximité de la partie de transition dudit poinçon.

Brève description des dessins

[0035] D'autres détails de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence au dessin annexé dans lequel :

- La figure 1 est une vue en perspective de la tourelle, de la station outils et des moyens de transfert d'un dispositif d'assemblage de tubes souple comprenant un dispositif dit de dosage constitué d'un dispositif extrudeur et de moyens de coupe pour séparer une dose suivant l'invention, - La figure 2 est une vue en perspective du dispositif de dosage suivant l'invention,

- La figure 3 est une vue en élévation schématique du dispositif de dosage suivant l'invention,

- Les figures 4 à 7 sont des vues en perspective du dispositif de dosage suivant l'invention, lors des différentes étapes de coupe du corps tubulaire extrudé pour former la dose,

- La figure 8 est une vue en élévation du dispositif de dosage suivant l'invention représentant la trajectoire des lames de découpe,

- La figure 9 est une vue en élévation schématique d'une première variante d'exécution du dispositif de dosage suivant l'invention,

- Les figures 10 à 13 sont des vues en perspective de la première variante d'exécution du dispositif de dosage suivant l'invention, lors des différentes étapes de coupe du corps tubulaire extrudé pour former la dose,

- La figure 14 est une vue en élévation schématique de la première variante d'exécution du dispositif de dosage suivant l'invention, représentant la trajectoire des lames de découpe, - La figure 15 est une vue en élévation schématique d'une seconde variante d'exécution du dispositif de dosage suivant l'invention, représentant la trajectoire des lames de découpe,

- Les figures 16 à 18 sont des vues en perspective schématique d'une troisième variante d'exécution du dispositif de dosage suivant l'invention, lors des différentes étapes de coupe du corps tubulaire extrudé pour former la dose.

Mode de réalisation de l'invention [0036] On décrira ci-après une installation pour la fabrication et le remplissage de tubes souples, et plus particulièrement un dispositif d'assemblage de tubes souples comprenant un dispositif de dosage suivant l'invention ; toutefois, il est bien évident que le dispositif de dosage suivant l'invention pourra être adapté pour le dosage de tout type de matière pâteuse à froid ou à chaud tel qu'un thermoplastique (PE, PP, PA, etc.) ou un élastomère (caoutchouc naturel ou synthétique) par exemple sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

[0037] En référence à la figure 1 , ledit dispositif d'assemblage, qui est décrit plus en détail dans la demande de brevet international PCT/EP2016/052861 de la demanderesse, est constitué de moyens de transport 1 suivant une trajectoire fermée dite principale et d'une pluralité de tourelles dites satellites 2 montées rotatives sur lesdits moyens de transport 1 , lesdites tourelles satellites 2 comportant des moyens de retenue d'une pluralité de jupes et chaque tourelle satellite 2 étant entraînée en rotation suivant un angle prédéterminé autour de son axe de rotation lorsque ladite tourelle satellite 2 atteint au moins un point prédéterminé de la trajectoire principale. Lesdits moyens de transport 1 consistent en une tourelle dite principale 1 entraînée en rotation autour de son axe de symétrie vertical et les moyens de retenue des tourelles satellites 2 consistent en des cavités hémi-cylindriques 3 dont les axes s'étendent parallèlement à l'axe de rotation de chaque tourelle satellite 2, chaque cavité 3 comportant des moyens d'aspiration pour maintenir les corps tubulaires préfabriqués, i.e. les jupes, en place dans lesdites cavités 3. [0038] Par ailleurs, le dispositif comporte une pluralité de mandrins 4 s'étendant au droit desdits moyens de retenue 3 et aptes à se déplacer depuis une position rétractée vers une position dite de traitement dans laquelle lesdits mandrins 4 s'étendent à l'intérieur des corps tubulaires préfabriqués, i.e. des jupes. Ledit dispositif comporte également des moyens d'actionnement des mandrins 4 depuis leur position rétractée jusqu'à leur position de traitement, lesdits moyens d'actionnement n'étant pas représentés sur la figure 1. Ces moyens d'actionnement des mandrins 4 consistent de préférence en des moyens d'actionnement mécaniques constitués de cames mécaniques fixes s'étendant autour de la tourelle principale. Toutefois, lesdits moyens d'actionnement des mandrins 4 pourront consister en des moyens d'actionnement électrique et/ou pneumatique et/ou hydrauliques sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

[0039] Ledit dispositif d'assemblage comprend des stations de travail 5 s'étendant au dessus de la tourelle principale 1 et des tourelles satellites 2, ainsi qu'une tourelle de charge 6 et une tourelle de décharge 7 positionnées à la périphérie de la tourelle principale 1. Lesdites tourelles principale 1 , de charge 6 et de décharge 7 tournent toutes en continu. De préférence, la vitesse tangentielle des jupes dans les cavités des tourelles de charge 6 et de décharge 7 est sensiblement identique à la vitesse tangentielle des jupes dans les cavités extérieures 3 des tourelles satellites 2, ce qui permet un transfert aisé des jupes.

[0040] Les cavités des tourelles de charge 6 et de décharge 7 sont munies d'organes de saisie comportant une fente, non représentée sur les figures, au travers de laquelle un vide est exercé permettant de réaliser une aspiration et optionnellement un soufflage, ceci afin d'assurer une fixation (aspiration) ou un retrait (soufflage) efficace des jupes.

[0041] Chaque tourelle satellite 2 a un même lot de stations de travail 5.

Chaque lot de stations de travail 5 comprend une ou plusieurs stations de travail qui vont effectuer successivement les différentes étapes pour assembler les composants de tubes. Les stations de travail 5 sont montées mobile selon un axe de déplacement vertical de façon à pouvoir venir en contact avec les composants de tubes dès que la tourelle satellite 2 n'est plus en rotation ni en déplacement radial, et pour dégager la tourelle satellite 2 juste avant le début de la rotation de cette dernière. [0042] Il est bien évident que les moyens de transport 1 pourront être substitués par tous autres moyens de transport bien connu de l'homme du métier sans pour autant sortir du cadre de l'invention. [0043] Par ailleurs, en référence aux figures 2 à 7, l'un des outils des stations de travail 5 du dispositif d'assemblage consiste en une unité dite de dosage 8 qui est positionnée au dessus du point d'arrêt des tourelles satellites 2. Cette unité de dosage 8 réalise des doses de matière plastique d'une forme torique, c'est-à-dire une forme tubulaire ou annulaire, avec un trou central appelé plus communément « donut » ou « rolling ». L'unité de dosage 8 est composée d'une extrudeuse 9 permettant de faire fondre les granulés de matière plastique et de transférer en continu cette matière visqueuse sous haute pression dans une tête de dosage 10 également appelé filière d'extrusion. Ladite tête de dosage 10 va extruder un corps tubulaire ou annulaire de matière plastique verticalement contre le bas autour d'un poinçon 1 1 s'étendant depuis l'orifice de distribution 12, coaxialement audit orifice d'extrusion 12, en faisant saillie de ce dernier. Ce poinçon 1 1 s'étend donc à l'intérieur de l'orifice de distribution 12 et présente une première partie dite intérieure 1 1 a cylindrique de diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'orifice de distribution 12 et une seconde partie dite extérieure 1 1 b également cylindrique de diamètre supérieur au diamètre intérieur dudit orifice de distribution 12, la transition entre la partie intérieure 1 1 a et la partie extérieure 1 1 b du poinçon 1 1 se présentant sous la forme d'un tronc de cône 1 1 c.

[0044] De manière avantageuse, et en fonction du comportement de la matière extrudée, par exemple en fonction de sa viscosité, une lame d'air 13 est créée autour du poinçon 1 1 facilitant l'avancement de la matière du corps tubulaire extrudé contre le bas sans avoir un effet de collage sur ledit poinçon 1 1. Cette lame d'air 13 est créée sous l'effet de la sortie rapide de la matière vers l'orifice de distribution 12 en fonction de l'espace et de la géométrie entre le poinçon 1 1 et la filière d'extrusion. [0045] L'unité de dosage 8 comporte également un dispositif de coupe 14 qui sectionne le corps tubulaire en longueurs égales de façon à créer des doses de forme annulaire ou tubulaire, qui sont ensuite directement déposées successivement sur les têtes de mandrins 4. Ledit dispositif de coupe 14 placé sous la tête de dosage 10 comprend une boîte de transmission actionnée par exemple avec un servomoteur qui entraîne deux axes débouchant de la boîte d'engrenage. Sur chaque axe se trouve un porte lame 15 portant respectivement une lame 16 de façon que lesdites lames 16 se retrouvent de part et d'autre du poinçon 1 1.

Ces lames 16 effectuent un mouvement suivant une trajectoire fermée avec une composante de vitesse perpendiculaire à la direction d'extrusion et une composante de vitesse parallèle à la direction d'extrusion, la direction d'extrusion étant parallèle à l'axe de la tête d'extrusion, et dirigée vers le bas dans cet exemple de réalisation, par rapport au corps tubulaire extrudé en continu autour du poinçon 1 1 , se rapprochent l'une de l'autre jusqu'à se toucher, sectionnant ainsi le corps tubulaire extrudé autour de la partie extérieure 1 1 b du poinçon 1 1 , juste en dessous de la partie de transition 1 1 c dudit poinçon 1 1.

[0046] On observera que les lames 16 pourront, non pas se toucher, mais se chevaucher légèrement, sur quelques centièmes de millimètres, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. [0047] Ainsi, dans un premier temps, lorsque les lames 16 se rapprochent du poinçon 1 1 , au niveau de la partie extérieure 1 1 b du poinçon 1 1 , juste en dessous de la partie de transition 1 1 c dudit poinçon 1 1 , la trajectoire effectuée par le tranchant de chaque lame 16 s'effectue sensiblement horizontalement avec une composante de vitesse de déplacement perpendiculaire à la direction d'extrusion et une vitesse de déplacement dans la direction d'extrusion, i.e. vers le bas, sensiblement identique à la vitesse de déplacement du corps tubulaire extrudé en continu jusqu'à ce que le corps tubulaire extrudé soit sectionné pour former une dose. La coupe ainsi obtenue est propre sans étirement du corps tubulaire extrudé. En effet, lors du mouvement de sectionnement, la vitesse relative entre le tranchant de chaque lame 16 et le corps tubulaire extrudé est nulle.

[0048] Dans un second temps, lorsque les lames 16 s'éloignent du poinçon 1 1 , la trajectoire effectuée par le tranchant de chaque lame s'effectue également horizontalement mais avec une composante de vitesse de déplacement contre le bas beaucoup plus grande que la vitesse de déplacement du corps tubulaire avec une grande accélération au début du mouvement, s'atténuant rapidement par la suite, créant ainsi une propulsion de la dose contre le bas et une dépose rapide et sûre, sur les têtes de mandrin grâce à l'accompagnement des lames.

[0049] Ce mouvement pourra être obtenu à l'aide d'un embiellage placé de manière appropriée et entraîné par un axe tournant en continu apte à se déplacer perpendiculairement et parallèlement à la direction d'extrusion par exemple et par tout autre moyen équivalent.

[0050] De préférence, les lames 16 sont ajourées vers le centre du tranchant de la lame 16 d'une forme de demi-lune à la dimension légèrement supérieure au diamètre de la partie extérieure 1 1 b du poinçon 1 1 , de façon que lorsque les lames 16 se touchent ou se chevauchent, un jeu infiniment petit réside entre les lames 16 et le poinçon 1 1. Ainsi, chaque lame 16 comporte un ajour 17 hémi-circulaire.

[0051] Toutefois, il va de soi que l'ajour 17 pourra présenter une forme quelconque correspondant à la forme de la section droite du poinçon 1 1. Par ailleurs, l'ajour 17 n'est pas nécessairement dans la partie centrale du tranchant de la lame 16 sans pour autant sortir du cadre de l'invention. [0052] On entend par jeu infiniment petit, un jeu de quelques centièmes de millimètres à quelques dixièmes de millimètres en fonction du diamètre externe du corps tubulaire extrudé à couper. Ce système de coupe garanti ainsi le trou central dans la dose. On notera que les dispositifs de l'art antérieur ont de fortes chances de fermer le trou central, car lorsque les lames rentrent en contact avec le corps tubulaire, elles écrasent et rapprochent les parois du corps tubulaire fermant ainsi le trou central. Or, le trou central est indispensable pour garantir un moulage correct d'une épaule de tube avec un orifice à une jupe.

[0053] On observera que, dans cet exemple particulier de réalisation, le dispositif de coupe comporte deux lames 16 s'étendant de part et d'autre du poinçon 1 1 , symétriquement de part et d'autre de l'axe de la tête d'extrusion, i.e. de part et d'autre de l'axe d'écoulement du corps tubulaire extrudé ; toutefois, il est bien évident que le dispositif de coupe pourra comprendre plus que deux lames 16 sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

[0054] Par ailleurs, le mouvement horizontal et vertical des lames 16 pourra être séquentiel et non combiné sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

[0055] En référence à la figure 8, la trajectoire fermée (T) du tranchant des lames 16 comprenant au moins trois parties distinctes, une première partie (T1 ) dite de coupe dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame présente une composante de vitesse de déplacement essentiellement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion jusqu'à ce que l'arrête vive ou le tranchant traverse la paroi du corps tubulaire extrudé au niveau de la partie extérieure 1 1 b du poinçon 1 1 , une seconde partie (T2) dite d'évacuation dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 présente une composante de vitesse de déplacement essentiellement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion, i.e. vers le bas dans cet exemple de réalisation, l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 procurant alors le sectionnement du corps tubulaire pour former la dose lorsque lesdites lames atteignent le poinçon 1 1 , et une troisième partie (T3) dite de retour dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion en s'écartant du poinçon 1 1 afin de déplacer le tranchant de chaque lame 16 dans sa position initiale pour un nouveau cycle. Selon une première variante d'exécution du dispositif suivant l'invention, en références aux figures 9 à 13, l'embiellage entraînant les porte-lames 15 sont choisis de telle manière que les mouvements des lames 16 sont modifiés de façon à obtenir un sectionnement du corps tubulaire extrudé verticalement de haut en bas et non pas latéralement comme décrit dans la variante précédente. Dans un premier temps, (figure 10) les lames 16 sont mises en contact concentriquement sur la tête de dosage 10 juste au-dessus du début de la formation du corps tubulaire extrudé sur le poinçon 1 1. Pour ce faire, les lames 16 sont déplacées le long d'une trajectoire fermée avec une vitesse de déplacement essentiellement perpendiculaire à la direction d'extrusion. Dans un second temps (figure

1 1 ), la trajectoire effectuée par le tranchant de chaque lame 16 s'effectue avec une vitesse de déplacement essentiellement parallèle à la direction d'extrusion, i.e. contre le bas, avec une composante de vitesse de déplacement sensiblement identique à la vitesse de déplacement du corps tubulaire extrudé jusqu'à ce que le corps tubulaire extrudé soit sectionné, le sectionnement du corps tubulaire extrudé étant réalisé lorsque le tranchant de chaque lame 16 se trouve à la hauteur de la base du poinçon 1 , ce qui correspond à l'endroit ou l'espace entre le tranchant de chaque lame 16 et le poinçon 1 1 est pratiquement nul. La coupe ainsi obtenue est propre et sans étirement du corps tubulaire extrudé. En effet lors du mouvement de sectionnement, la vitesse relative entre le tranchant de chaque lame 16 et le corps tubulaire extrudé est nulle. Dans un troisième temps, (figure 1 1 ) lorsque les lames 16 s'éloignent du poinçon 1 1 , la trajectoire effectuée par le tranchant de chaque lame 16 s'effectue horizontalement avec une composante de vitesse de déplacement contre le bas beaucoup plus grande que la vitesse de déplacement du corps tubulaire extrudé avec une grande accélération au début du mouvement, s'atténuant rapidement par la suite, créant ainsi une propulsion de la dose de matière contre le bas et une dépose rapide et sure, sur les têtes de mandrin (figure 13) grâce à l'accompagnement des lames 16.

[0057] On observera que, de la même manière que précédemment, le mouvement horizontal et vertical des lames pourra être séquentiel et non combiné sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

[0058] Par ailleurs, on observera que les deux lames 16 pourront être substituées par un autre élément tranchant tel qu'une bague en au moins deux parties, chaque partie de la bague comportant une arrête vive ou tranchante sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

[0059] De plus, on notera que la zone de coupe du corps tubulaire extrudé, i.e. la position dans laquelle les lames 16 entrent en contact ou se chevauchent, pourra se situer à n'importe quel endroit sur le poinçon 1 1 , à savoir sur la partie de transition 1 1 c et la partie extérieure 1 1 b du poinçon 1 1 , mais également juste en dessous de l'extrémité distale de la partie extérieure 1 1 b dudit poinçon 1 1 sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

[0060] En référence à la figure 14, la trajectoire effectuée par l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 est ainsi une trajectoire fermée (T) comprenant au moins trois parties distinctes, une première partie (T1 ) dite de coupe dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 présente une composante de vitesse de déplacement essentiellement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion jusqu'à ce que l'arrête vive ou le tranchant s'étende au droit de la tête de dosage 10, une seconde partie (T2) dite d'évacuation dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 présente une composante de vitesse de déplacement essentiellement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion, l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 procurant le sectionnement du corps tubulaire pour former la dose lorsque lesdites lames 16 atteignent l'orifice de distribution 12, et une troisième partie (T3) dite de retour dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion en s'écartant de la tête de dosage 10 pour ramener la lame 16 dans sa position initiale pour un nouveau cycle. [0061] On notera que, dans cette variante d'exécution représentée sur la figure

14, le poinçon 1 1 ne comporte pas de partie extérieure 1 1 b, cette dernière étant inutile même si elle est représentée sur la figure 9.

[0062] Selon une seconde variante d'exécution du dispositif suivant l'invention, en référence à la figure 15, l'embiellage entraînant les porte-lames 15 sur lesquels sont fixées les lames 16 procure une trajectoire fermée différente de celle précédemment décrite. Dans cette variante d'exécution, la trajectoire effectuée par l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 est une trajectoire fermée comprenant au moins trois parties distinctes (T), une première partie (T1 ) dite de coupe dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion jusqu'à ce que l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 traverse la paroi du corps tubulaire extrudé au niveau de la partie de transition 1 1 c du poinçon 1 1 faisant saillie de l'orifice de distribution 12, l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 procurant alors le sectionnement du corps tubulaire pour former la dose, une seconde partie (T2) dite d'évacuation dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 présente une composante de vitesse de déplacement essentiellement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion, et une troisième partie dite de retour (T3) dans laquelle l'arrête vive ou le tranchant de chaque lame 16 présente une composante de vitesse de déplacement dans une direction parallèle à la direction d'extrusion et une composante de vitesse de déplacement dans une direction perpendiculaire à la direction d'extrusion en s'écartant de la tête de dosage 10 pour ramener la lame 16 dans sa position initiale pour un nouveau cycle.

[0063] Selon une troisième variante d'exécution du dispositif suivant l'invention, en référence aux figures 15 à 18, l'embiellage entraînant les porte-lames 15 sont choisis de telle manière que les tranchant des lames 16 effectuent un mouvement circulaire et symétrique par rapport au corps tubulaire extrudé, se rapprochent l'une de l'autre jusqu'à se toucher, sectionnant ainsi le corps tubulaire sur la partie cylindrique du poinçon 1 1. Lorsque les lames 16 s'éloignent poinçon 1 1 (figures 14 et 15), la vitesse tangentielle du tranchant de chaque lame 16 subit une grande accélération, s'atténuant par la suite, créant ainsi une propulsion de la dose de matière contre le bas et une dépose rapide et sure, sur les têtes de mandrin grâce à l'accompagnement des lames 16.

[0064] Accessoirement, le dispositif suivant l'invention pourra comprendre des moyens de refroidissement des lames afin d'éviter tout collage de la matière sur les lames. Ces moyens de refroidissement, non représentés sur les figures pourront consister dans un circuit d'eau, ou de tout autre fluide caloporteur approprié, pratiqué dans les porte-lames par exemple.

[0065] De manière avantageuse, le dispositif suivant l'invention pourra également comprendre des buses de soufflage placées autour du poinçon et au-dessus de la dose sectionnée soufflant contre le bas afin d'aider la mise en place de la dose et éviter le collage sur les lames.

[0066] Par ailleurs, il est bien évident que le dispositif suivant l'invention pourra être utilisé pour le moulage de composants seul comme une épaule sans le corps du tube, que la vitesse de déplacement des lames n'est pas nécessairement identique à la vitesse d'avance du corps tubulaire.

[0067] De plus, les formes du corps tubulaire, de la dose et des pièces telles que le poinçon 1 1 pourront être quelconques et pas forcément circulaires. Les lames 16 pourront effectuer un mouvement cyclique selon une trajectoire précise et s'arrêter à un moment donner avant de repartir (coup par coup) ou effectuer un mouvement en continu.

[0068] On observera que l'Homme du métier pourra aisément régler la forme et le volume de la dose en fonction de la cadence de coupe (longueur), la vitesse d'extrusion de la matière (longueur), l'espace entre la partie de transition du poinçon et la paroi de l'orifice de distribution (épaisseur de la paroi de la dose), diamètre du poinçon (diamètre intérieure de la dose).

[0069] Accessoirement, ledit poinçon pourra être monté mobile le long de l'axe d'extrusion par tout moyen approprié afin de régler l'épaisseur de la paroi de la dose.

[0070] Enfin, il est bien entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisations décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications annexées.




 
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