JPH0784333B2 - 光フアイバ線引炉 - Google Patents
光フアイバ線引炉Info
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- JPH0784333B2 JPH0784333B2 JP17544087A JP17544087A JPH0784333B2 JP H0784333 B2 JPH0784333 B2 JP H0784333B2 JP 17544087 A JP17544087 A JP 17544087A JP 17544087 A JP17544087 A JP 17544087A JP H0784333 B2 JPH0784333 B2 JP H0784333B2
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- Japan
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- furnace
- optical fiber
- circular hole
- gas
- fiber drawing
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/029—Furnaces therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/60—Optical fibre draw furnaces
- C03B2205/82—Means for sealing the fibre exit or lower end of the furnace
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/60—Optical fibre draw furnaces
- C03B2205/90—Manipulating the gas flow through the furnace other than by use of upper or lower seals, e.g. by modification of the core tube shape or by using baffles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B2205/90—Manipulating the gas flow through the furnace other than by use of upper or lower seals, e.g. by modification of the core tube shape or by using baffles
- C03B2205/98—Manipulating the gas flow through the furnace other than by use of upper or lower seals, e.g. by modification of the core tube shape or by using baffles using annular gas inlet distributors
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光ファイバのプレフォームドロッド（以下
母材と云う）を炉の上部より供給し、下部よりファイバ
を引き出す光ファイバ線引炉、特に、炉内に流す不活性
ガスの排気系を工夫してファイバの破断強度と炉材寿命
とを向上させた線引炉に関する。
母材と云う）を炉の上部より供給し、下部よりファイバ
を引き出す光ファイバ線引炉、特に、炉内に流す不活性
ガスの排気系を工夫してファイバの破断強度と炉材寿命
とを向上させた線引炉に関する。
第４図に従来の光ファイバ線引炉を示す。１は炉の全体
を表わしている。２は炉殻でその内部にはカーボン発熱
体３、断熱材４、炉心管５が設けられている。カーボン
発熱体３は給電装置（図示せず）から供電され、電気抵
抗で発熱する。６は上部ディフューザで、不活性ガスの
入口７、リング状の空間である均圧化マニホールド８、
周方向に定ピッチで複数個配置されてマニホールド８へ
の流入ガスを炉内の全周に平均的に吹き込むノズル９と
を具して構成される。また、10は炉の出口側に設けた下
部ディフューザで、不活性ガスの入口11、均圧化マニホ
ールド12、ノズル９と同様の配置となる複数のノズル13
を具備して構成される。Ａは、図示しなり送り装置で支
持して垂直下方に送る光ファイバ母材であって、炉内で
溶融し、これも図示しない引取機により垂直下方に引張
られて光ファイバａとなる。
を表わしている。２は炉殻でその内部にはカーボン発熱
体３、断熱材４、炉心管５が設けられている。カーボン
発熱体３は給電装置（図示せず）から供電され、電気抵
抗で発熱する。６は上部ディフューザで、不活性ガスの
入口７、リング状の空間である均圧化マニホールド８、
周方向に定ピッチで複数個配置されてマニホールド８へ
の流入ガスを炉内の全周に平均的に吹き込むノズル９と
を具して構成される。また、10は炉の出口側に設けた下
部ディフューザで、不活性ガスの入口11、均圧化マニホ
ールド12、ノズル９と同様の配置となる複数のノズル13
を具備して構成される。Ａは、図示しなり送り装置で支
持して垂直下方に送る光ファイバ母材であって、炉内で
溶融し、これも図示しない引取機により垂直下方に引張
られて光ファイバａとなる。
前述の線引炉では、線引作業中に上部ディフューザのノ
ズル９より母材Ａに向けて不活性ガスが連続的に吹込ま
れ、そのガスが矢印イ、イ′のように流れて炉内への外
気の流入を阻止すると共に下向き流イ′が炉内材料を包
み込んでその材料の酸化を防ぐ。また、下部ディフュー
ザ10のノズル13からも同様に不活性ガスが吹込まれロ方
向に直接流れる一部のガスと、一旦炉内に流れて途中で
反転してくるロ′の流れのガス流と、そのロ′のガス流
と合流して出口に向かうイ′のガス流の３者が出口側で
の炉内への外気の流入を阻止する。
ズル９より母材Ａに向けて不活性ガスが連続的に吹込ま
れ、そのガスが矢印イ、イ′のように流れて炉内への外
気の流入を阻止すると共に下向き流イ′が炉内材料を包
み込んでその材料の酸化を防ぐ。また、下部ディフュー
ザ10のノズル13からも同様に不活性ガスが吹込まれロ方
向に直接流れる一部のガスと、一旦炉内に流れて途中で
反転してくるロ′の流れのガス流と、そのロ′のガス流
と合流して出口に向かうイ′のガス流の３者が出口側で
の炉内への外気の流入を阻止する。
ところが、炉内の温度は約2000℃と非常に高いために、
炉の出口が大きく開口した第４図の線引炉では、出口付
近で外部の冷気と炉内の熱気が激しく混じり合い、一部
がハで示すように炉内に逆流して高温の炉心管５や光フ
ァイバａの酸化劣化を促進することがあった。
炉の出口が大きく開口した第４図の線引炉では、出口付
近で外部の冷気と炉内の熱気が激しく混じり合い、一部
がハで示すように炉内に逆流して高温の炉心管５や光フ
ァイバａの酸化劣化を促進することがあった。
そこで、逆流対策として第５図に示すように、炉の出口
に絞り14を設けることも行なわれている。しかしなが
ら、かゝる構造の線引炉は、炉内からの排出ガスが否応
なく光ファイバの周囲に集中してくるので、炉内で発生
してガス流に乗ったダストが溶融状態にある光ファイバ
に付着に付着するケースが増え、このダスト付着により
光ファイバが強度低下を来たすと云う問題点を有してい
た。
に絞り14を設けることも行なわれている。しかしなが
ら、かゝる構造の線引炉は、炉内からの排出ガスが否応
なく光ファイバの周囲に集中してくるので、炉内で発生
してガス流に乗ったダストが溶融状態にある光ファイバ
に付着に付着するケースが増え、このダスト付着により
光ファイバが強度低下を来たすと云う問題点を有してい
た。
この発明の目的は、上述した２つの問題を解決すること
である。
である。
この発明は、上記の問題点を解決するために、先ず、下
部ディフューザを以下の如く構成する。即ち、炉心管の
内径とほゞ同径の内周面又はその近辺に炉内を流下する
不活性ガスの排出孔を、中心部に光ファイバの通過する
小径円孔とその円孔の途中につながる吸引セクションを
各々具備する構成となす。また、上記ガス排出孔と吸引
セクションには、それぞれ排気ポンプと排気流量調節器
を接続する。
部ディフューザを以下の如く構成する。即ち、炉心管の
内径とほゞ同径の内周面又はその近辺に炉内を流下する
不活性ガスの排出孔を、中心部に光ファイバの通過する
小径円孔とその円孔の途中につながる吸引セクションを
各々具備する構成となす。また、上記ガス排出孔と吸引
セクションには、それぞれ排気ポンプと排気流量調節器
を接続する。
ガス排出孔を上述した位置に設けるとダストを含んだ不
活性ガスが光ファイバから離反する方向に流れ、ガス排
出孔を通って外部に排出される。
活性ガスが光ファイバから離反する方向に流れ、ガス排
出孔を通って外部に排出される。
また、小径円孔を設けてその途中を吸引すると、円孔を
通って炉内に流入しようとする外気は吸引セクション部
に至ったところで全て外部に排出され、炉内には届かな
い。一方、炉内と外部では炉内ガスと外気との密度差に
よる気圧差があり、このため、円孔の途中を吸引しても
そこからの排気量次第で炉内ガスの円孔を通った排気量
は必要最小限の非常に少ない量に抑制することができ
る。
通って炉内に流入しようとする外気は吸引セクション部
に至ったところで全て外部に排出され、炉内には届かな
い。一方、炉内と外部では炉内ガスと外気との密度差に
よる気圧差があり、このため、円孔の途中を吸引しても
そこからの排気量次第で炉内ガスの円孔を通った排気量
は必要最小限の非常に少ない量に抑制することができ
る。
従って、光ファイバに対する炉内発生ダストの付着、外
気の炉内への流入が共に効果的に防止される。
気の炉内への流入が共に効果的に防止される。
第１図及び第２図にこの発明の一具体例を示す。これ等
の図において、従来の線引炉と同一番号は同一部位を示
しており、従ってその再説明は省略する。
の図において、従来の線引炉と同一番号は同一部位を示
しており、従ってその再説明は省略する。
第１図の15は、下部ディフューザ10の内周面に、円周方
向に好ましくは等間隔で複数個放射状に設けた排出孔
で、その外側に、各排出孔15からの排気量を等しくする
ためのリング状均圧化マニホールド16とそのマニホール
ド内を外部から吸引する吸引口17が設けられている。ま
た吸引口17に接続した排気系には、流量調節器18と排気
ポンプ19が挿入されている。20はガス流のガイド面で、
下向く外方に広がるこの傾斜ガイド面があると、炉内を
流下してきた不活性ガスが、排出孔15の部分に円滑に導
かれる。
向に好ましくは等間隔で複数個放射状に設けた排出孔
で、その外側に、各排出孔15からの排気量を等しくする
ためのリング状均圧化マニホールド16とそのマニホール
ド内を外部から吸引する吸引口17が設けられている。ま
た吸引口17に接続した排気系には、流量調節器18と排気
ポンプ19が挿入されている。20はガス流のガイド面で、
下向く外方に広がるこの傾斜ガイド面があると、炉内を
流下してきた不活性ガスが、排出孔15の部分に円滑に導
かれる。
21は、光ファイバを通過させるために下部ディフューザ
の中心部に設けた円孔で、比較的小径に設定してある。
22は円孔21の途中に設けた吸引セクションの合流室、23
は合流室につながる吸引孔で、孔23に接続した排気系に
は、上記同様、流量調節器24と排気ポンプ25が挿入され
ている。
の中心部に設けた円孔で、比較的小径に設定してある。
22は円孔21の途中に設けた吸引セクションの合流室、23
は合流室につながる吸引孔で、孔23に接続した排気系に
は、上記同様、流量調節器24と排気ポンプ25が挿入され
ている。
このように構成された例示の線引炉においては、炉内を
流下してきたガスイ′が、ガイド面20に案内されて下部
ディフューザの内周面部に集まり、排出孔15、均圧化マ
ニホールド16、吸引口17、流量調節器18、排気ポンプ19
を経て外部に排出される。しかも、その炉内流下ガス
は、排出孔15が周方向に定ピッチで配置されているので
全周においてほゞ均一に吸引排気され、従って、炉内に
おいて光ファイバを横切るような乱流が起こらない。均
圧化マニホールド16は必須ではないが、これがあると上
の乱流防止効果がより向上する。
流下してきたガスイ′が、ガイド面20に案内されて下部
ディフューザの内周面部に集まり、排出孔15、均圧化マ
ニホールド16、吸引口17、流量調節器18、排気ポンプ19
を経て外部に排出される。しかも、その炉内流下ガス
は、排出孔15が周方向に定ピッチで配置されているので
全周においてほゞ均一に吸引排気され、従って、炉内に
おいて光ファイバを横切るような乱流が起こらない。均
圧化マニホールド16は必須ではないが、これがあると上
の乱流防止効果がより向上する。
一方、円孔途中の吸引セクション側では、吸引孔23の吸
引排気により円孔21内に外気がハで示すように流入する
が、その外気が合流室22を通り越すことはない。即ち、
吸引量をうまく調節すると炉内流下ガスの一部がイ″の
ように流れて合流室22より奥への大気の流入を阻止す
る。この場合、イ″の流量は少ない程好ましい。その理
由は、元々ファイバ周辺を流れるガスは炉心管５の周辺
を流れるガスよりもクリーンであるからイ″の流量は大
きくてもよい程であるが、その量が少ない程光ファイバ
とダストの接続回数が減ることにある。
引排気により円孔21内に外気がハで示すように流入する
が、その外気が合流室22を通り越すことはない。即ち、
吸引量をうまく調節すると炉内流下ガスの一部がイ″の
ように流れて合流室22より奥への大気の流入を阻止す
る。この場合、イ″の流量は少ない程好ましい。その理
由は、元々ファイバ周辺を流れるガスは炉心管５の周辺
を流れるガスよりもクリーンであるからイ″の流量は大
きくてもよい程であるが、その量が少ない程光ファイバ
とダストの接続回数が減ることにある。
ここで、イ″の流量を少なくするのは簡単である。何故
なら、炉内ガスと外気との間には温度差による密度差の
ために圧力差が生じている。その圧力差と、ハの流れの
外気の円孔21内での流炉圧力損失値とが等しくなるよう
に調整器24で排気量を調節すればイ″の流れは無くな
り、従って、これよりも若干強めに吸引すれば微量の
イ″の流れが生じる。そのイ″の流れは、単に大気の逆
流を阻止するだけではない。円孔21内に炉内ガスが滞留
するとガス中に含まれるダストも滞留し、光ファイバに
付着し易くなるが、若干の流れを与えておけば、その問
題もなくなる。
なら、炉内ガスと外気との間には温度差による密度差の
ために圧力差が生じている。その圧力差と、ハの流れの
外気の円孔21内での流炉圧力損失値とが等しくなるよう
に調整器24で排気量を調節すればイ″の流れは無くな
り、従って、これよりも若干強めに吸引すれば微量の
イ″の流れが生じる。そのイ″の流れは、単に大気の逆
流を阻止するだけではない。円孔21内に炉内ガスが滞留
するとガス中に含まれるダストも滞留し、光ファイバに
付着し易くなるが、若干の流れを与えておけば、その問
題もなくなる。
なお、排出孔15は環状に連続したスリットであってもよ
い。また、その設置個所も下部ディフューザの内周面に
限定されない。例えば、第２図に示すように、下部ディ
フューザ10の内周面近くに円孔21と平行方向に向けて設
けても同一効果が得られる。さらに、吸引セクションの
合流室22を省略して吸引孔23を図のように、円孔21に直
接連通させてもこと発明の目的は達成される。このほ
か、下部ディフューザ10からの不活性ガスの排気量は、
炉内を不活性雰囲気に保つために、上部ディフューザ６
からの供給ガス量よりも小さくする必要がある。
い。また、その設置個所も下部ディフューザの内周面に
限定されない。例えば、第２図に示すように、下部ディ
フューザ10の内周面近くに円孔21と平行方向に向けて設
けても同一効果が得られる。さらに、吸引セクションの
合流室22を省略して吸引孔23を図のように、円孔21に直
接連通させてもこと発明の目的は達成される。このほ
か、下部ディフューザ10からの不活性ガスの排気量は、
炉内を不活性雰囲気に保つために、上部ディフューザ６
からの供給ガス量よりも小さくする必要がある。
以下に、更に詳細な実施例を述べる。
第３図に示す下部ディフューザ10を試作した。このディ
フューザは、全体を３個のブロック26、27、28で形成
し、ボルト29で一体化したもので、全体的な構成は第１
図と同じである（同一番号は同一部を示している）。
フューザは、全体を３個のブロック26、27、28で形成
し、ボルト29で一体化したもので、全体的な構成は第１
図と同じである（同一番号は同一部を示している）。
このディフューザにおける排出孔15は、φ2mmのものを
周方向に30゜ピッチで合計12個設けてある。また、円孔
21の孔径ｄ＝5mm、合流室22から円孔の上下端までの寸
法はh1＝35mm、h2＝15mm、合流室高さh3＝10mmにしてあ
る。さらに、ディフューザの内径は、炉心管５の内径Ｄ
＝40mmに一致させてある。
周方向に30゜ピッチで合計12個設けてある。また、円孔
21の孔径ｄ＝5mm、合流室22から円孔の上下端までの寸
法はh1＝35mm、h2＝15mm、合流室高さh3＝10mmにしてあ
る。さらに、ディフューザの内径は、炉心管５の内径Ｄ
＝40mmに一致させてある。
以上から成る第３図のディフューザ10を、石英ガラス30
の含まれる炉心管受け31にボルト32で取付け、以下の条
件で線引きを実施した。
の含まれる炉心管受け31にボルト32で取付け、以下の条
件で線引きを実施した。
その結果、第３図のディフューザと交換する前の従来の
線引炉においては、ファイバの破断間隔が平均で30km、
炉心管寿命が約１週間であったものが、下部ディフュー
ザ変換後の線引炉においては、ファイバの破断間隔が平
均で70km、炉心管寿命が倍の２週間に延長された。
線引炉においては、ファイバの破断間隔が平均で30km、
炉心管寿命が約１週間であったものが、下部ディフュー
ザ変換後の線引炉においては、ファイバの破断間隔が平
均で70km、炉心管寿命が倍の２週間に延長された。
以上述べたように、この発明によれば、炉内を流下する
ガスを、下部ディフューザの内周面側に案内して吸引排
気し、また、下部ディフューザの中心部には光ファイバ
の通過する小径の円孔を設けてその途中を別途吸引する
ようにしたものであるから、炉内ガス中に含まれるダス
トの光ファイバへの付着と外気の炉内への流入を共に効
果的に防止することができ、そのために、ダストの付着
による光ファイバの強度低下、それによる断線が減少
し、また、炉心管等の寿命も大巾に延長されると云う効
果が得られる。
ガスを、下部ディフューザの内周面側に案内して吸引排
気し、また、下部ディフューザの中心部には光ファイバ
の通過する小径の円孔を設けてその途中を別途吸引する
ようにしたものであるから、炉内ガス中に含まれるダス
トの光ファイバへの付着と外気の炉内への流入を共に効
果的に防止することができ、そのために、ダストの付着
による光ファイバの強度低下、それによる断線が減少
し、また、炉心管等の寿命も大巾に延長されると云う効
果が得られる。
第１図は、この発明の線引炉の一例を示す断面図、第２
図は下部ディフューザの変形例を示す断面図、第３図は
下部ディフューザの試作品の構造を示す断面図、第４図
は従来の線引炉の断面図、第５図は従来の線引炉におけ
る絞りつき下部ディフューザの断面図である。 １……線引炉、２……炉殻、３……カーボン発熱体、４
……断熱材、５……炉心管、６……上部ディフューザ、
７……ガス入口、８……均圧化マニホールド、９……ノ
ズル、10……下部ディフューザ、15……排出孔、16……
均圧化マニホールド、17……吸引口、18、24……流量調
節器、19、25……排気ポンプ、20……ガイド面、21……
小径円孔、22……合流室、23……吸引孔、26、27、28…
…ブロック、29……ボルト、31……炉心管受け、32……
ボルト。
図は下部ディフューザの変形例を示す断面図、第３図は
下部ディフューザの試作品の構造を示す断面図、第４図
は従来の線引炉の断面図、第５図は従来の線引炉におけ
る絞りつき下部ディフューザの断面図である。 １……線引炉、２……炉殻、３……カーボン発熱体、４
……断熱材、５……炉心管、６……上部ディフューザ、
７……ガス入口、８……均圧化マニホールド、９……ノ
ズル、10……下部ディフューザ、15……排出孔、16……
均圧化マニホールド、17……吸引口、18、24……流量調
節器、19、25……排気ポンプ、20……ガイド面、21……
小径円孔、22……合流室、23……吸引孔、26、27、28…
…ブロック、29……ボルト、31……炉心管受け、32……
ボルト。
Claims (5)
- 【請求項１】炉の出口側に配置する下部ディフューザの
内周面又はその近辺に上部ディフューザより供給されて
炉内を流下する不活性ガスの排出孔を、下部ディフュー
ザの中心部には光ファイバの通過する小径円孔とその円
孔の途中につながる吸引セクションとを各々具備し、さ
らに、上記ガス排出孔と吸引セクションには、それぞれ
排気ポンプと排気流量調節機が接続されていることを特
徴とする光ファイバ線引炉。 - 【請求項２】上記ガス排出孔が、上記小径円孔と同心円
上に環状に形成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項記載の光ファイバ線引炉。 - 【請求項３】上記ガス排出孔が、上記小径円孔と同心円
上に周方向に定間隔で複数設けられていることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の光ファイバ線引
炉。 - 【請求項４】上記下部ディフューザが、上記円周面と円
孔との間に流下ガスを内周面側に案内するガイド面を有
していることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項又
は第（２）項記載の光ファイバ線引炉。 - 【請求項５】上記ガス排出孔と排気ポンプによる吸引口
との間に環状の均圧化マニホールドが存在することを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（４）項のい
ずれかに記載の光ファイバ線引炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17544087A JPH0784333B2 (ja) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | 光フアイバ線引炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17544087A JPH0784333B2 (ja) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | 光フアイバ線引炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6418934A JPS6418934A (en) | 1989-01-23 |
| JPH0784333B2 true JPH0784333B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=15996125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17544087A Expired - Lifetime JPH0784333B2 (ja) | 1987-07-13 | 1987-07-13 | 光フアイバ線引炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784333B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FR2766480B1 (fr) * | 1997-07-24 | 1999-09-24 | Alsthom Cge Alcatel | Diffuseur haut de gaz dans un dispositif de fibrage d'une preforme de fibre optique |
| JP3481466B2 (ja) | 1997-07-24 | 2003-12-22 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバ線引炉、およびそれを用いた光ファイバ線引方法 |
| CN108083656B (zh) * | 2017-12-29 | 2023-08-22 | 通鼎互联信息股份有限公司 | 一种氮气导流装置 |
-
1987
- 1987-07-13 JP JP17544087A patent/JPH0784333B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6418934A (en) | 1989-01-23 |
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