CN105339231A - 用于大众交通工具的门扇装置和用于生产这种门的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于大众交通工具的门扇装置,该门扇装置包括第一面板(11)和第二面板(12)以及芯层(17),第一面板(11)和第二面板(12)具有相对的内侧表面(11a、12a),在所述相对的内侧表面(11a、12a)之间形成有内部空间,芯层(17)填充位于第一面板(11)的内侧表面(11a)与第二面板(12)的内侧表面(12a)之间的内部空间。第一面板(11)的内侧表面(11a)和第二面板(12)的内侧表面(12a)各自包括与芯层(17)接合的至少一个紧固装置(13、14、15、16、18)。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于大众交通工具的门扇装置、一种根据权利要求11所述的生产用于大众交通工具的门扇装置的方法、一种根据权利要求12所述的用于大众交通工具的门以及一种根据权利要求13所述的大众交通工具。
背景技术
大众交通工具、诸如从US4,233,904或DE19619212A1中已知的大众交通工具包括用于出入车辆的门。
一方面,由于大众交通工具的门以及特别是这种门的门扇装置经受高应力,因此它们必须是坚固的。另一方面,这种门和门扇必须尽可能轻。通常,大众交通工具的门被设计成滑动门。
大众交通工具的门是已知的,其中,限定门的形状的框架、特别是铝制框架或者替代性地不锈钢或钢框架与内面板和外面板附接。位于面板之间及框架内的中空空间例如可以填充有用于温度和/或噪音隔离的纤维毡。内面板和外面板通常借助于粘合、铆钉或通过焊接而紧固至框架。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种改进的门扇装置、特别是用于大众交通工具的门扇装置,该门扇装置是坚固的、轻的并且生产成本低。
所述目的借助于具有权利要求1所述特征的门扇装置来实现。
用于大众交通工具的这种门扇装置包括第一面板和第二面板以及芯层,第一面板和第二面板具有相对的内侧表面,在所述相对的内侧表面之间形成有内部空间,芯层填充在第一面板和第二面板的内侧表面之间的内部空间中。门扇装置的特征在于,第一面板和第二面板的内侧表面各自包括接合芯层的至少一个紧固装置。
门扇装置可以特别地在大众交通工具例如火车、地铁、有轨电车、大众汽车、飞机、缆车、电车等中使用,然而,门扇装置还可以用于其他地方,例如房间门、正门、阳台门及其他门。
由于框架结构的尺寸可以减小或者甚至可以没有框架,因而这种门扇装置是轻的。由于面板可以经由并借助于芯层而不是螺钉、铆钉和/或焊接过程而相对于彼此固定,因此这种面板的生产成本低廉。
特别地,用于通过接合芯层而将第一面板和/或第二面板紧固至芯层的任何可想到的装置均可以作为紧固装置。在横截面方面,特别适合的形状例如为T形、L形或四分之一圆形,但是也能够想到可用于通过接合芯层而将第一面板和/或第二面板紧固至芯层的任何其他形状。
还可想到的是,第一面板的紧固装置和第二面板的紧固装置相互交叠。因此,紧固装置例如可以形成为在第一面板上与在第二面板上呈具有相反取向的L形。以此方式,面板的紧固装置可以彼此接合(直接接触或非直接接触)并且使第一面板和第二面板相对于彼此固定。这种布置可以在芯层失效的情况下(例如由于磨损、重负载和/或在意外事故的情况下)起(金属的)保护作用。
紧固装置可以以彼此相距规则或不规则的距离的方式分布在面板上。例如,在门扇装置的经受高应力的那些区域中可以设置较多的紧固装置,而在门扇装置的仅经受低应力的区域中可以设置较少的紧固装置。紧固装置可以形成或设置在第一面板和第二面板的不同地点,它们还可以形成为呈长形并在面板上延伸。
第一面板和第二面板可以借助于紧固装置紧固至芯层。紧固装置与芯层的接合可以为形状锁定接合,从而将第一面板和/或第二面板紧固至芯层。
门扇装置可以构造成使得芯层包括泡沫材料,例如聚氨酯(PU)泡沫、XPS泡沫、PVC泡沫和/或PET泡沫或者任何其他合适的材料。芯层可以特别地包括密度为30kg/m3至300kg/m3的硬质PU泡沫,并且更特别地,包括密度为50kg/m3至100kg/m3的硬质PU泡沫。在门扇装置的结构中,泡沫材料例如可以以液体形式或呈面板的形状来使用。
芯层还可以包括作为其他合成泡沫或金属泡沫的另一硬质泡沫材料,或者芯层可以包括不同泡沫材料的组合或一种或更多种泡沫材料与一种或更多种其他材料的组合。芯层可以至少部分地由泡沫材料制成,然而,芯层并非必须由泡沫材料制成。泡沫材料或具有所需的物理性能——特别是在硬度、声学和耐久性方面——的另一合适的材料、特别是PU泡沫可以用于生产芯层,原因在于这种泡沫特别轻、廉价且坚固。
此外,芯层可以包括多于一种的材料。例如,可以根据相应的局部负载或应变而将硬度相同或不同的两种或更多种材料应用于门扇装置。
此外,泡沫材料可以被引入、注射、压入或灌注到第一面板与第二面板之间的内部空间中。在泡沫固化之后,泡沫会变得坚硬并且可以由紧固装置接合成使得第一面板和第二面板借助于芯层并经由芯层相对于彼此紧固。此外,还可以首先使设置有与第一面板和第二面板的紧固装置对应的凹槽的泡沫材料固化,然后在紧固装置与凹槽接合的状态下将泡沫材料引入到面板之间的内部空间中。芯层材料还可以被切成面板并设置有凹割部(例如通过机械加工),所述凹割部与第一面板和第二面板的紧固装置相互连结。此外并且替代性地,可以首先将泡沫施加至第一面板,之后将第二面板设置在泡沫上。
还可想到的是,紧固装置以切入到芯层材料中的方式压入到预成形的芯层面板中,并且紧固装置以此方式与芯层形状锁定接合。因此,紧固装置可以特别地(至少在截面上)形成为箭头形状。
泡沫在第一面板与第二面板之间的内部空间中的泡沫填充可以实施成使得实现面板的层状泡沫填充。
泡沫材料在被引入到第一面板与第二面板之间的内部空间中时会包围设置在第一面板和第二面板中或设置在第一面板和第二面板上的紧固装置。因此,可以提供紧固装置与芯层的接合,从而将第一面板和/或第二面板紧固至芯层。
门扇装置还可以构造成使得第一面板和/或第二面板包括金属和/或塑料,金属特别地为铝。第一面板和第二面板还可以包括其他材料,例如任何其他金属、合成材料或木材。面板可以包括不同材料的组合或由一种特定的材料制成。
特别是在第一面板和/或第二面板由铝、塑料或不锈钢制成时,门扇装置的第一面板和/或第二面板可以通过轧制、挤压或铸造制成。
根据本发明的一方面,门扇装置可以构造成使得第一面板和第二面板的至少一个紧固装置与第一面板和/或第二面板一体地形成为单件。特别是在第一面板和第二面板通过挤压或铸造来制造时,可以使用这种构型。在这种情况下,由于并非必须在额外的程序步骤中将紧固装置设置或固定在面板上,因而门扇装置的生产会是特别容易且廉价的。
根据本发明的另一方面,门扇装置可以构造成使得第一面板和第二面板的至少一个紧固装置为独立件并设置在第一面板和/或第二面板上。以与第一面板和/或第二面板一体地形成为单件的方式生产紧固装置会限制紧固装置的可能形状,特别是在通过铸造或挤压来生产面板的时候。当紧固装置作为独立件来生产并设置或紧固在面板上时,可以实现更加自由地设计紧固装置的形状或布置。紧固装置至面板的附接例如可以借助于焊接、粘合、使用螺钉、铆钉、或通过适于将紧固装置牢固地附接至面板的任何其他装置执行。
此外,门扇装置可以构造成使得第一面板和第二面板的至少一个紧固装置形成为第一面板和/或第二面板中的凹割部或凹入部。凹割部/凹入部可以由面板中的凹槽形成或者可以由面板上的凸出部或突起形成。
可以理解的是,根据本文中描述的方面或实施方式中的任一方面或实施方式的门扇装置特别是在与根据现有技术的门扇进行对比时可以具有以下特征中的一个或更多个特征:该门扇装置可以特别轻、硬、坚固、隔热、防噪并且生产成本低。
所述目的还通过根据权利要求11所述特征的用于生产门扇装置的方法来实现。
用于生产用于大众交通工具的门扇装置的方法包括下述步骤:生产具有内侧表面的第一面板和第二面板;以内侧表面面向彼此的状态设置第一面板和第二面板以在第一面板与第二面板之间形成内部空间;以及用芯材填充第一面板与第二面板之间的内部空间。其中,可以预见第一面板和第二面板的内侧表面各自包括接合芯层的至少一个紧固装置。
用于生产门扇装置的方法能够适合于生产根据本文中描述的任一方面或实施方式以及本文中描述的方面和/或实施方式的任何组合的门扇装置。
根据本发明的另一方面,提供了用于大众交通工具的门,该门包括根据本文中描述的任一方面或实施方式的门扇装置,该门扇装置利用同样根据本文中描述的任一方面或实施方式的所述用于生产门扇装置的方法来生产。
根据本发明的另一方面,提供了大众交通工具或货车,其包括至少一个根据本文中描述的任一方面或实施方式的门扇装置。
附图说明
在对示例性实施方式的以下描述中将参照附图对本发明的其他特征和方面进行更加详细的说明,在附图中:
图1示出了大众交通工具,
图2A示出了用于大众交通工具的门的正视图,
图2B示出了图2A的门的截面图的细节,
图3A示出了门扇的第一示例性实施方式的截面图,
图3B示出了根据图3A的门扇的第一示例性实施方式的改型的截面图,
图4A示出了门扇的第二示例性实施方式的截面图,
图4B示出了根据图4A的门扇的第二示例性实施方式的改型的截面图,
图5示出了门扇的第三示例性实施方式的截面图。
具体实施方式
图1示出了大众交通工具3,该大众交通工具3包括车身31、车窗32以及至少一个门2。将参照附图对大众交通工具3的门2进行更加详细地描述。
图1的大众交通工具3为地铁列车并且作为所有其他大众交通工具例如轨道列车、公共汽车、飞机、缆车、电车、货车及其他大众交通工具的示例。
通过门来上下大众交通工具、诸如图1中示出的大众交通工具3。大多数情况下,滑动门——诸如图1中的门2——被用于这种车辆,但是塞拉门、旋转门及其他类型的门系统也是已知的。
大众交通工具3的门2包括门扇装置1。因此,门2可以是轻且坚固的并且提供热和噪音隔离。
存在仅包括一个门的大众交通工具。然而,大众交通工具通常包括多于一个的门,例如在车辆的两侧上的两个门,最后还有针对驾驶员的一个或更多个额外的门,在一些车辆中,在车辆内侧也有门,并且在一些类型的大众交通工具中,车辆的每两节车厢均通过一个或更多个门连接。通常,大众交通工具的这种门构造成双门。对于所有的这种门而言,均可以使用包括门扇装置1的门2。
图2A示出了用于大众交通工具3的门2的外形图,门2包括门扇装置1、窗21和轨道22(轨道22位于门扇装置1的内侧面上并且因此用虚线表示)。图2A示出了简化的门扇装置1,其中,这种门扇装置1可以包括的各个部分并未被示出。特别地,这种门扇装置1可以包括门的上导引部、诸如滚轮导引部,或者这种门扇装置1可以包括位于门扇装置1的上部中的螺钉,该螺钉将门扇装置1与支承元件和/或门导引部连接。
图2B中示出了相同的门2的截面图,可以在该截面图中更加详细地观察到门扇装置,该门扇装置具有第一面板11、第二面板12以及位于面板11与面板12之间的芯层17。还可以观察到门的较薄的上端区域23和下端区域24、以及导轨22。这些上端区域23和下端区域24表明第一面板11和第二面板12并非必须在其整个范围内彼此相等地间隔开。第一面板11和第二面板12在图2B中大致平行,但是第一面板11和第二面板12并非必须彼此平行,它们还可以在一些部分中平行而在其他部分中例如朝向彼此倾斜。
第一面板11和第二面板12例如可以在门扇装置1的边缘处折合以封闭芯层。另外,在门扇装置1的边缘和/或前面上可以设置有覆盖物、特别是金属覆盖物。这种覆盖物可以形成为盖状、或者呈U或L形、或者呈平面状。在门扇装置1的边缘和/或前面上,芯层17可以在几何上形成为接纳密封装置。同样地,芯层17可以在几何上形成为作为用于安装在车身3的侧面上的密封装置的支承区域和/或密封表面。替代性地,覆盖层(第一面板11和/或第二面板12和/或所述覆盖物)可以在几何上形成为接纳密封装置以及/或者作为用于安装在车身3的侧面上的密封装置的支承区域和/或密封表面。
门2的上端区域23和下端区域24中较窄的内部空间由芯层17填充。在图2A和图2B中并未示出紧固装置13、14、15、16、18而是示出了门2的一部分。
这种门2可以旋转打开或者通过轨道22引导而滑动打开。这种门2可以设置在大众交通工具3中,但是其也可以设置在任何其他大众交通工具中,诸如火车、地铁、公共汽车、飞机、缆车、电车及其他大众交通工具。
在图2A和图2B中示出了平面门2,但是门2并非必须是平的。门2还可以是弯曲或弯折的或者具有扭曲部或上述形状的组合。门2还可以形成为在一些区域中为弯曲的、弯折的以及/或者扭曲的而在其他区域中是平的。此外,门2还可以具有三维形状。
图3A示出了门扇装置1的第一示例性实施方式的截面图。示出了通过内侧表面11a、12a面向彼此的第一面板11和第二面板12。两个面板11、12设置成彼此大致平行并且在两个面板11、12之间具有间隙。如上所述,第一面板11和第二面板12并非必须大致平行。间隙也可以比图3A中所示出的更窄或更宽。间隙还可以在门扇装置1的一些区域中较窄而在门扇装置1的其他区域中较宽。由于面板11与面板12之间的间隙而形成的内部空间由芯层17填充。
第一面板11和第二面板12中的每一者均包括多个紧固装置13。在图3A中,紧固装置13与面板11、12一体地形成为单件。紧固装置13接合芯层17,从而将面板11、12紧固至芯层17。
在图3A中,紧固装置以T形形状设置,但是与芯层接合的任何其他形状——诸如例如L形、四分之一圆形、钩形、斜杆、波形线及其他形状——也是可想到的。
这种形状的紧固装置13引起紧固装置13在芯层17中的形状锁定接合。在紧固装置13与芯层17接合时提供与芯层17的形状锁定接合的紧固装置13的任何其他形状都是可想到的。
图3A的芯层17由大致均质的聚氨酯(PU)泡沫制成。此外,图3A的芯层17由密度在30kg/m3与300kg/m3之间、特别是密度在50kg/m3与100kg/m3之间的硬质PU泡沫制成。硬质PU泡沫的特征在于,压陷硬度(在压缩40%时的抗压强度)在200kPa与700kPa之间并且导热系数在0.02W/(mK)与0.03W/(mK)之间。
芯层17并非必须由泡沫材料制成,然而,当将泡沫材料用作芯层17时,可以将泡沫引入第一面板与第二面板之间的内部空间中。泡沫在被引入时围绕紧固装置,在本示例性实施方式中紧固装置呈T形。在固化之后,由PU泡沫制成的芯层是坚硬的,并且紧固装置被牢固地紧固在芯层内。
由于紧固装置13的形状和芯层17的硬度,门扇装置1承受施加至门扇装置1的力,例如压力、拖曳力、剪切力以及在大众交通工具3的门扇装置1的正常使用中出现的其他力。
图3A的第一面板11和第二面板12通过挤压来生产。因此,紧固装置13在第一面板11和第二面板12上沿着准线延伸。
图3B示出了根据图3A的门扇的第一示例性实施方式的改型的截面图。
图3B中示出的大多数部件与图3A中的相同并且还用相同的附图标记表示。因此,参照图3A的对应描述。然而,图3B中的紧固装置14并非与门扇装置1的第一面板11和第二面板12一体地形成为单件。在这种情况下,第一面板11和第二面板12是例如通过轧制生产的金属平板、塑料平板、木材平板或任何其他材料的平板,并且紧固装置14附接至面板11、12。将紧固装置14附接至第一面板11和第二面板12可以通过焊接、粘合、借助于螺钉、铆钉、电阻焊接、激光焊接或适于将紧固装置附接至面板11、12的任何其他装置来完成。
图4A示出了门扇1的第二示例性实施方式的截面图。如图3A中一样,示出了设置有紧固装置15的第一面板11和第二面板12,在第一面板11与第二面板12之间形成有内部空间,该内部空间由芯层17填充。在此,芯层设置有用于进一步降低门扇装置1的重量的孔或气泡。应指出的是,芯层17还可以包括其他部件,例如增加门扇的稳定性的部分或结构、或者诸如线缆通道的通道、或者线缆或机械零部件、电线、线网及其他部件。替代性地或者额外地,芯层17可以包括其他元件,例如球形件或立方形件。特别地,这种元件可以用于优化门扇装置1的各种性能、特别是声学性能。这种元件可以由一种特定的材料制成或者由多种不同的材料制成。所有这些部件或元件均可以大致均匀地分布在芯层17中,或者它们可以不均匀地分布,例如,在门扇装置1的一些部分中可以比其他部分中存在更多的或不同类型的这种部件和/或元件。
与图3A中示出的门扇装置的另一不同之处在于图4A中示出的紧固装置15被设计成不同的形状。紧固装置15以在相对的内侧表面11a、12a上突出的方式与第一面板11和第二面板12一体地形成为单件。
由于紧固装置15与面板11、12形成为单件,因而图4A中示出的这种面板11、12例如可以通过挤压或铸造来生产。紧固装置15也可以在该生产过程中形成。替代性地,紧固装置15还可以机械地以及/或者通过改造或加工的方法——例如轧制、压制、铣削及其他方法——设置在第一面板11和第二面板12上。
关于紧固装置15的形状和芯层17的结构,参照图3A的描述。
图4B示出了根据图4A的门扇的第二示例性实施方式的改型的截面图。图4A与图4B之间的唯一不同之处在于图4B中的紧固装置16并非形成为第一面板11和第二面板12的组成部分而是附接至面板11、12的独立部分。以这种方式,面板例如也可以通过轧制来生产。
图3A至图4B中示出的紧固装置还特别适合在施加拖曳力或剪切力时将第一面板和第二面板紧固至芯层。
图5示出了门扇装置1的第三示例性实施方式的截面图。在图5中,示出了额外地设置有紧固装置18的图3B的门扇装置1。紧固装置18附接至第一面板11和第二面板12并且接合芯层17。此外,在本示例中具有L形部分的紧固装置18在第一面板11上和在第二面板12上相反地定向,从而具有L形零部件的交叠并且因此接合在彼此后面的部段。第一面板11和第二面板12借助于这种紧固装置18彼此机械地固定,此外,第一面板11和第二面板12借助于与芯层17接合的紧固装置14、18而经由芯层17紧固至彼此。
第一面板11的紧固装置18的长度——即,第一面板11的紧固装置18在朝向第二面板12的方向上的长度——可以与第二面板12的紧固装置18的长度——即,第二面板12的紧固装置18在朝向第一面板11的方向上的长度——相同或不同。
这种紧固装置18可以与第一面板11和第二面板12一体地形成为单件或者作为独立部件并附接至第一面板11和第二面板12,正如图3A至图4B中所示出的其他紧固装置13、14、15、16。图5中的紧固装置18的L形部分从与紧固装置14的形状相似的T形部分突出。然而,紧固装置18还可以仅为L形的而不包括与紧固装置14相似的部分。另一方面,紧固装置18还可以包括任何其他紧固装置13、14、15、16的一个部分、形成为任何其他紧固装置13、14、15、16的一个部分或者附接至任何其他紧固装置13、14、15、16。
紧固装置18还可以添加至其他实施方式中的任一实施方式。如图3A至图5中示出的紧固装置13、14、15、16、18的不同类型的紧固装置可以组合在一个门扇装置1中。除了其他紧固装置13、14、15、16之外可以特别地设置紧固装置18。紧固装置18还可以作为一个门扇装置1中的唯一一种紧固装置。关于紧固装置18的制造、在第一面板11和第二面板12上的分布以及性能,参照与其他类型的紧固装置13、14、15、16有关的描述。
此外,像紧固装置18一样具有与第一面板11和第二面板12中的另一者的紧固装置的相应部分交叠的部分的紧固装置并非必须为L形的。这种紧固装置还可以呈T形、钩形、具有倾斜的或圆形的部分、或者具有适于与第一面板11和第二面板12中的另一者的紧固装置13、14、15、16、18交叠并由此接合在该紧固装置13、14、15、16、18后面的任何其他形状。
附图标记列表:
1门扇装置
11第一面板
11a内侧表面
12第二面板
12a内侧表面
13、14、15、16、18紧固装置
17芯层
2门
21窗
22轨道
23上端区域
24下端区域
3大众交通工具
31车身
32车窗
Claims (13)
1.一种用于大众交通工具的门扇装置,包括:
-第一面板(11)和第二面板(12),所述第一面板(11)和所述第二面板(12)具有相对的内侧表面(11a、12a),在所述相对的内侧表面(11a、12a)之间形成有内部空间,
-芯层(17),所述芯层(17)填充位于所述第一面板(11)与所述第二面板(12)的所述内侧表面(11a、12a)之间的所述内部空间,
其特征在于,
所述第一面板(11)和所述第二面板(12)的所述内侧表面(11a、12a)各自包括与所述芯层(17)接合的至少一个紧固装置(13、14、15、16、18)。
2.根据权利要求1所述的门扇装置,其特征在于,所述第一面板(11)和所述第二面板(12)借助于所述紧固装置(13、14、15、16、18)紧固至所述芯层(17)。
3.根据权利要求1或2所述的门扇装置,其特征在于,所述紧固装置(13、14、15、16、18)与所述芯层(17)的接合为形状锁定接合。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的门扇装置,其特征在于,所述芯层(17)包括泡沫材料,特别地为聚氨酯(PU)泡沫。
5.根据权利要求4所述的门扇装置,其特征在于,所述泡沫材料为聚氨酯(PU)泡沫,特别地为密度为30kg/m3至300kg/m3的硬质PU泡沫,并且更特别地为密度为50kg/m3至100kg/m3的硬质PU泡沫。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的门扇装置,其特征在于,所述第一面板(11)和/或所述第二面板(12)包括金属和/或塑料,所述金属特别地为铝、不锈钢。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的门扇装置,其特征在于,所述第一面板(11)和/或所述第二面板(12)通过轧制、挤压或铸造进行制造。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的门扇装置,其特征在于,所述第一面板(11)和所述第二面板(12)的所述至少一个紧固装置(13、14、15、16、18)与所述第一面板(11)和/或所述第二面板(12)一体地形成为单件。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的门扇装置,其特征在于,所述第一面板(11)和所述第二面板(12)的所述至少一个紧固装置(13、14、15、16、18)为独立件并且设置在所述第一面板(11)和/或所述第二面板(12)上。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的门扇装置,其特征在于,所述第一面板(11)和所述第二面板(12)的所述至少一个紧固装置(13、14、15、16、18)形成为所述第一面板(11)和/或所述第二面板(12)中的凹割部或凹入部。
11.一种生产用于大众交通工具的门扇装置的方法,所述方法包括下述步骤:
-生产具有内侧表面(11a、12a)的第一面板(11)和第二面板(12),
-以所述内侧表面(11a、12a)面向彼此的状态设置所述第一面板(11)和所述第二面板(12),以在所述第一面板(11)与所述第二面板(12)之间形成内部空间,
-用形成芯层(17)的芯材填充所述第一面板(11)与所述第二面板(12)之间的所述内部空间,
其特征在于,
-所述第一面板(11)和所述第二面板(12)的所述内侧表面(11a、12a)各自包括与所述芯层(17)接合的至少一个紧固装置(13、14、15、16、18)。
12.一种用于大众交通工具的门,所述门包括根据权利要求1至10中的任一项所述的门扇装置,所述门扇装置利用根据权利要求11所述的方法来生产。
13.一种大众交通工具或货车,包括至少一个根据权利要求1至10中的任一项所述的门扇装置。
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