DE102004006904A1 - Footfall insulating material comprises separation layers which are located between the insulation layers, are harder than the insulation layers, and are roughened on their surfaces - Google Patents

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Abstract

The footfall insulating material comprises separation layers (5) which are located between the insulation layers (6), are harder than the insulation layers, and are roughened on their surfaces oriented towards further insulation layers.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrlagige Dämmschicht zur Reduzierung der Trittschallübertragung in Gebäuden.The The invention relates to a multi-layer insulating layer for reducing the Impact sound transmission in buildings.

Stand der TechnikState of technology

Zur Trittschalldämmung in Gebäuden wird häufig ein schwimmender Estrich eingesetzt, 1. Dieser besteht aus einer lastverteilenden Estrichplatte (1) und einer darunter liegenden weichfedernden Dämmschicht (2). In der Regel befindet sich unterhalb der Dämmschicht (2) die Rohdecke und oberhalb der Dämmschicht (2) eine Abdeckfolie (4), die bei der Verlegung von Nassestrichen die Dämmschicht (2) schützt. Aus der dynamischen Steifigkeit der Dämmschicht (2) und der flächenbezogenen Masse der Estrichplatte (1) errechnet sich in Anlehnung an das physikalische Modell des Einmassenschwingers eine Resonanzfrequenz. Oberhalb dieser Frequenz reduziert der schwimmende Estrich die Trittschallübertragung.For footfall sound insulation in buildings, a floating screed is often used, 1 , This consists of a load-distributing screed plate ( 1 ) and an underlying soft-damping insulating layer ( 2 ). As a rule, below the insulating layer ( 2 ) the raw ceiling and above the insulating layer ( 2 ) a cover sheet ( 4 ), which, when laying wet screeds, 2 ) protects. From the dynamic stiffness of the insulating layer ( 2 ) and the basis weight of the screed plate ( 1 ) a resonance frequency is calculated based on the physical model of the one-way oscillator. Above this frequency, the floating screed reduces impact sound transmission.

Für genormte Trittschall-Dämmstoffe wurden sogenannte Steifigkeitsgruppen eingeführt, siehe z. B. DIN 4109, Beiblatt 1, Tabelle 17. Die zu erwartende Trittschallminderung des schwimmenden Estrichs kann für diese Baustoffe direkt aus der jeweiligen Steifigkeitsgruppe des Dämmstoffs und der Masse der Estrichplatte (1) ermittelt werden. Die Steifigkeitsgruppen reichen von 10 MN/m3 für Trittschall-Dämmstoffe mit hohen Trittschall-Verbesserungsmaßen bis 50 MN/m3 für Dämmstoffe mit mittleren Trittschall-Verbesserungsmaßen.For standardized impact sound insulating materials so-called stiffness groups have been introduced, see, for example, US Pat. B. DIN 4109, Supplement 1, Table 17. The expected impact sound reduction of the floating screed may for these materials directly from the respective stiffness group of the insulating material and the mass of screed plate ( 1 ) be determined. The stiffness ranges from 10 MN / m 3 for impact sound insulation materials with high impact sound improvement measures up to 50 MN / m 3 for insulation materials with medium impact sound improvement measures.

Neben den einlagigen Dämmschichten zur Verwendung für die Trittschallminderung wird z. B. in DE 19722513 ein mehrschichtiges System beschrieben, bei dem eine Schalldämmschicht mit einer oder mehreren Polyäthylen-Schaum-Schichten zu einem flexiblen Verbundmaterial verbunden ist. Dieser Aufbau soll die Handhabung der Dämmschicht erleichtern und eine bessere Trittschalldämmung aufweisen als eine einfache Schalldämmschicht. Weiterhin ist in DE 19637142 ein System beschrieben, welches eine Kombination aus Kunststoffschaum und einem Vlies darstellt. Durch die über das Vlies eingeschlossene Luftschicht verbessert sich hiernach ebenfalls die Trittschalldämmung. Mehrlagige Fußbodenaufbauten mit trittschalldämmenden Eigenschaften sind auch als Kombination von Fußbodendielen mit rückseitig aufkaschierten Dämmschichten bekannt, siehe z.B. EP 1001111 .In addition to the single-layer insulation layers for use for impact sound reduction z. In DE 19722513 describes a multilayer system in which a sound insulation layer is bonded to one or more layers of polyethylene foam to form a flexible composite material. This structure is intended to facilitate the handling of the insulating layer and have a better footfall sound insulation than a simple sound insulation layer. Furthermore, in DE 19637142 a system is described, which represents a combination of plastic foam and a fleece. The layer of air trapped over the fleece also improves the impact sound insulation thereafter. Multi-layer floor structures with impact sound insulating properties are also known as a combination of floorboards with back-laminated insulating layers, see, for example EP 1001111 ,

Nachteile dieser Systeme sind, dass für eine gute Trittschallentkopplung entweder dicke Dämmschichten oder sehr weiche Materialien benötigt werden. Auch die eingeschlossenen Luftschichten oder Vliese bei den mehrlagigen Systemen sind sehr weich. Weiche Schichten federn unter der statischen Last des Estrichs entsprechend stark ein. Sie ermöglichen nur beschränkte Verkehrslasten, da sonst bei wechselnden Belastungen spürbare Bewegungen oder Durchbiegungen der Estrichplatte auftreten würden.disadvantage of these systems are that for a good impact sound insulation either thick insulating layers or very soft materials needed become. The included air layers or fleeces at The multilayer systems are very soft. Soft layers feather correspondingly strong under the static load of the screed. she enable only limited Traffic loads, otherwise noticeable movements or changes in load Bending of the screed plate would occur.

Beschreibungdescription

Die erfindungsgemäße mehrlagige Trittschall-Dämmschicht verbindet dagegen in neuartiger Weise eine geringe dynamische Steifigkeit mit geringer Gesamtdicke und zugleich hoher statischer Belastbarkeit.The inventive multilayer Impact sound insulation On the other hand, it combines in a novel way a low dynamic stiffness with low overall thickness and high static load capacity at the same time.

Die resultierende dynamische Steifigkeit z.B. von Polystyrol-Hartschaum-Platten hängt erwartungsgemäß von der Probendicke und der Materialsteifigkeit ab. Bei Messungen der dynamischen Steifigkeit nach DIN EN 29052 ist zusätzlich ein starker Einfluss der Einbaubedingungen der Dämmschicht auf das Messergebnis zu beobachten. An den Kontaktflächen bilden sich aufgrund eingeschlossener Luftpolster oder aufgrund eines unvollständigen Kontaktes partiell zusätzliche Federelemente. Die mikroskopische Ansicht einer Kontaktfläche ist schematisch in 2 dargestellt. Die durch die Rauhigkeit der Kontaktfläche hervorgerufene Steifigkeit wird als Kontaktsteifigkeit bezeichnet. Für eine 100 mm starke Probe aus Polystyrol-Hartschaum wurden z. B. bei unterschiedlichen Montagearten der Probe (d.h. trocken, mit Gipsbett, mit Vaseline, etc.) Kontaktsteifigkeiten zwischen 25 und 112 MN/m3 bestimmt. Die Materialsteifigkeit dagegen beträgt konstant 78 MN/m3.As expected, the resulting dynamic stiffness of polystyrene foam boards depends on the sample thickness and the material rigidity. When measuring the dynamic stiffness in accordance with DIN EN 29052, a strong influence of the installation conditions of the insulating layer on the measurement result is also observed. Partially additional spring elements form on the contact surfaces due to trapped air cushions or due to incomplete contact. The microscopic view of a contact surface is shown schematically in FIG 2 shown. The rigidity caused by the roughness of the contact surface is called contact stiffness. For a 100 mm thick sample of polystyrene foam z. B. for different types of mounting the sample (ie dry, with plaster bed, with Vaseline, etc.) contact stiffness between 25 and 112 MN / m 3 determined. In contrast, the material stiffness is constantly 78 MN / m 3 .

Trotz dieses großen und einstellbaren Wertebereiches der Kontaktsteifigkeit ist diese grundsätzlich unabhängig von der Dicke der Dämmschicht und tritt auch bei geringen Materialstärken von wenigen Millimetern auf. Dieser Vorteil wird mittels der erfindungsgemäßen mehrlagigen Trittschall-Dämmschicht genutzt und ausgestaltet.In spite of this big one and adjustable range of the contact stiffness is this in principle independently from the thickness of the insulating layer and occurs even with low material thicknesses of a few millimeters on. This advantage is achieved by means of the multilayer according to the invention Impact sound insulation used and designed.

Die erfindungsgemäße mehrlagige Trittschalldämmschicht ist aus mindestens zwei Dämmstofflagen aufgebaut. Die einer weiteren Dämmstofflage zugewandten Oberflächen der Dämmstofflagen sind dabei rau. Die Kontaktsteifigkeit lässt sich anschaulich so erklären, dass die rauen Oberflächen federnde Elemente bilden, da sich Hohlräume ausbilden, die bei Belastung zusammengedrückt werden können. Zwischen den Dämmstofflagen wird eine Trennlage angeordnet, die härter als die Dämmstofflagen ist. Diese Trennlage verhindert, dass die einander zugewandten rauen Oberflächen der Dämmstofflagen derart ineinander eingreifen, dass die Hohlräume kleiner werden.The inventive multilayer impact sound insulation is made of at least two insulation layers built up. The another insulation layer facing surfaces the insulating material layers are while rough. The contact stiffness can be clearly explained so that the rough surfaces form resilient elements, as cavities form, which under load pressed together can be. Between the insulating material layers a separating layer is arranged, which is harder than the Dämmstofflagen is. This separating layer prevents the rough facing each other surfaces the insulating material layers interlock with each other so that the cavities become smaller.

Da die zur Trittschalldämmung gewünschte dynamische Steifigkeit vorwiegend durch die Kontaktsteifigkeit erreicht wird, können die einzelnen Dämmstofflagen dünn ausgeführt werden.Since the desired impact sound insulation dynamic rigidity is achieved mainly by the contact stiffness, the individual insulation layers can be made thin.

Eine beispielhafte Ausführung dieser Anordnung zeigt 2. Die Dämmstofflagen (6) können aus verschiedenen Materialien hergestellt sein, die eine raue Oberfläche aufweisen. Die Rauhigkeit kann geometrisch regellos bzw. materialspezifisch sein. Sie kann aber auch geometrisch genau eingestellt werden, 3. Typischerweise beträgt die Dicke der Dämmstofflagen zwischen 1 mm und 10 mm. Bei stofflich geeigneten Materialien können auch dünnere Schichten verwendet werden. Die Trennlagen (5) müssen eine glatte Oberfläche aufweisen und ausreichend steif sein. Geeignet sind z.B. dünne Metallfolien oder -bleche, steife Papierbahnen (Packpapier) oder harte Kunststofffolien.An exemplary embodiment of this arrangement shows 2 , The insulating material layers ( 6 ) may be made of various materials that have a rough surface. The roughness can be geometrically random or material-specific. But it can also be set geometrically accurate, 3 , Typically, the thickness of the insulating material layers is between 1 mm and 10 mm. For materials suitable for the material, thinner layers can also be used. The separating layers ( 5 ) must have a smooth surface and be sufficiently stiff. Suitable examples are thin metal foils or sheets, stiff paper webs (wrapping paper) or hard plastic films.

Die Oberflächenrauhigkeit der Dämmstofflagen ist bevorzugt in einem Bereich, der zu Unebenheiten der Oberfläche in der Größenordnung von einem μm führt. Eine derartige Rauhigkeit führt zu den gewünschten Effekten und ist leicht erhältlich.The surface roughness the insulating material layers is preferred in an area that leads to unevenness of the surface in the Magnitude of one μm leads. Such roughness leads to the desired ones Effects and is easily available.

Durch die Schichtung der unterschiedlichen Lagen erhöht sich die Anzahl der Kontaktflächen. Die Gesamt-Steifigkeit der Anordnung verringert sich entsprechend, da sich bei übereinander gestapelten „Federn" die Gesamt-Steifigkeit reziprok zur Summe der Kehrwerte der Einzelsteifigkeiten verhält (analog zu einer elektrischen Parallelschaltung).By The layering of the different layers increases the number of contact surfaces. The overall stiffness the arrangement is reduced accordingly, as in one above the other stacked "springs" the overall stiffness reciprocally to the sum of the reciprocals of the individual stiffnesses (analogous to an electrical parallel circuit).

Der beschriebene Effekt kann durch Messungen an folgenden beispielhaften Ausführungen der erfindungsgemäßen mehrlagigen Trittschall-Dämmschicht demonstriert werden. Die untersuchten Mehrschichtsysteme waren trocken übereinandergelegt und wie folgt aufgebaut:

  • A) Polystyrol-Schicht 11 mm dick,
  • B) Polystyrol-Schicht mit zusätzlicher PE-Folie, d.h. 2-lagig und insgesamt 50 mm dick,
  • C) 3 Polystyrol-Schichten je 11 mm dick, d.h. 3-lagig und insgesamt 33 mm dick;
  • D) 2 Polystyrol-Schichten je 11 mm dick, dazwischen 0,5 mm Stahlblech, d.h. 3-lagig, insgesamt 23 mm dick;
  • E) 3 Polystyrol-Schichten je 11 mm dick, dazwischen jeweils 0,5 mm Stahlblech, d.h. 5-lagig und insgesamt 35 mm dick;
The effect described can be demonstrated by measurements on the following exemplary embodiments of the multilayer impact sound insulating layer according to the invention. The tested multilayer systems were superimposed dry and constructed as follows:
  • A) polystyrene layer 11 mm thick,
  • B) polystyrene layer with additional PE film, ie 2-ply and a total of 50 mm thick,
  • C) 3 polystyrene layers each 11 mm thick, ie 3-ply and a total of 33 mm thick;
  • D) 2 polystyrene layers each 11 mm thick, between them 0.5 mm steel sheet, ie 3-ply, a total of 23 mm thick;
  • E) 3 polystyrene layers each 11 mm thick, between each 0.5 mm sheet steel, ie 5-ply and a total of 35 mm thick;

Die Ausführungen A) bis E) liefern folgende Messwerte der dynamischen Steifigkeit:

  • A) 26,2 MN/m3
  • B) 22,0 MN/m3
  • C) 12,3 MN/m3
  • D) 13,3 MN/m3
  • E) 9,0 MN/m3
The versions A) to E) provide the following measured values of the dynamic stiffness:
  • A) 26.2 MN / m 3
  • B) 22.0 MN / m 3
  • C) 12.3 MN / m 3
  • D) 13.3 MN / m 3
  • E) 9.0 MN / m 3

Ausführung E), bestehend aus drei Dämmstofflagen (6) mit rauer Oberfläche und zwei Trennlagen (5), 4, bewirkt bereits eine dynamische Steifigkeit von weniger als 10 MN/m3 und fällt damit z. B. in die Steifigkeitsgruppe 10 mit dem höchsten anrechenbaren Trittschallverbesserungs-Maß. Der Unterschied zu einer einlagigen Dämmschicht (2), d.h. Ausführung B), aus dem gleichen Material und mit mehr als 40% größerer Gesamtdicke ist erheblich.Version E), consisting of three insulation layers ( 6 ) with a rough surface and two separating layers ( 5 ) 4 , already causes a dynamic stiffness of less than 10 MN / m 3 and thus falls z. B. in the stiffness group 10 with the highest accountable impact sound improvement measurement. The difference to a single-layer insulating layer ( 2 ), ie version B), of the same material and with more than 40% greater total thickness is significant.

Vorteile der erfindungsgemäßen mehrlagigen Trittschall-Dämmschicht sind:

  • – Die Gesamtdicke der erfindungsgemäßen mehrlagigen Trittschall-Dämmschicht kann geringer ausfallen als die einer einlagigen Dämmschicht (2) mit vergleichbarer Steifigkeit, wodurch Material eingespart wird.
  • – Die erfindungsgemäße mehrlagige Trittschall-Dämmschicht ist statisch höher belastbar. Hierdurch können trittschalldämmende Konstruktionen auch in Nutzungsbereichen mit hoher Verkehrslast eingesetzt werden.
  • – Die erfindungsgemäße mehrlagige Trittschall-Dämmschicht federt unter Last nur gering ein. Die lastverteilende Estrichplatte (1) kann entsprechend schwächer dimensioniert werden.
  • – Die Aufbauhöhe des Gesamtsystems ist geringer, da beide Schichten dünner ausgeführt werden können. Dies bedeutet insgesamt Materialersparnis und Raumgewinn.
  • – Durch die geringe Gesamtaufbauhöhe eignet sich das System auch vorzüglich zum Einsatz in der Altbausanierung, wo die zusätzliche Aufbauhöhe einen limitierenden Faktor darstellen kann.
  • – Die erfindungsgemäße mehrlagige Trittschall-Dämmschicht kann auch in mehrschaligen Bauteilen zur Schalldämmung eingesetzt werden, wobei sie in diesem Fall als elastische Zwischenlage zwischen massebehafteten Schalen fungiert.
Advantages of the multilayer impact sound insulation layer according to the invention are:
  • The total thickness of the multilayer impact sound insulation layer according to the invention may be lower than that of a single-layer insulation layer ( 2 ) with comparable rigidity, which saves material.
  • - The multi-layer impact sound insulation layer according to the invention is statically higher load capacity. As a result, impact-sounding constructions can also be used in areas of high traffic load.
  • - The multi-layer impact sound insulation layer according to the invention springs under load only slightly. The load-distributing screed plate ( 1 ) can be dimensioned correspondingly weaker.
  • - The overall height of the overall system is lower, since both layers can be made thinner. This means a total of material savings and space gain.
  • - Due to the low overall height, the system is also ideal for use in old building renovation, where the additional height can be a limiting factor.
  • - The multi-layer impact sound insulation layer according to the invention can also be used in multi-layered components for sound insulation, in which case it acts as an elastic intermediate layer between mass-laden shells.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen mehrlagigen Trittschall-Dämmschicht sind:

  • – Für die Dämmstofflagen (6) mit einer mikroskopisch rauen Oberfläche eignet sich Polystyrol-Hartschaum, vorzugsweise in einer Dicke zwischen 1 mm und 10 mm.
  • – Als harte Trennlagen (5) eignen sich dünne Stahlfolien oder -bleche sowie kartonierte Papierbahnen und harte Kunststoff-Folien.
  • – Anstelle einer regellosen Rauhigkeit kann eine geometrisch und stofflich genau einstellbare Oberflächenrauhigkeit der Dämmstofflagen (6) eingestellt werden, um die trittschallmindernden Eigenschaften zu optimieren. Hierbei sind auch Materialstärken von weniger als 1 mm pro Dämmstofflage (6) möglich.
  • – Die einzelnen Lagen können zur Erleichterung der Montage geheftet, geklammert oder teilflächig miteinander verklebt werden.
  • – Die zwischen den Dämmstofflagen (6) befindlichen Trennlagen (5) können auch teilflächig ausgeführt werden.
Advantageous embodiments of the multilayer impact sound insulation layer according to the invention are:
  • - For the insulating material layers ( 6 ) with a microscopically rough surface is polystyrene hard foam, preferably in a thickness between 1 mm and 10 mm.
  • - As hard separating layers ( 5 ) are thin steel sheets or sheets as well as cartonized paper webs and hard plastic films.
  • Instead of a random roughness, a geometrically and materially precisely adjustable surface roughness of the insulating material layers ( 6 ) to optimize the impact sound reducing properties. Here also material thicknesses of less than 1 mm per insulating material layer ( 6 ) possible.
  • - The individual layers can be stapled, stapled or partially glued together to facilitate assembly.
  • - The between the insulating material layers ( 6 ) separating layers ( 5 ) may also be partial be guided.

Bilderimages

1 Schematische Darstellung eines schwimmenden Estrichs auf einer Rohdecke (3) 1 Schematic representation of a floating screed on a raw ceiling ( 3 )

2 Schematische Darstellung einer steifen Trennlage (5) zwischen 2 Dämmstofflagen (6) mit regelloser Rauhigkeit der Kontaktflächen 2 Schematic representation of a rigid separating layer ( 5 ) between 2 insulating layers ( 6 ) with random roughness of the contact surfaces

3 Schematische Darstellung einer steifen Trennlage (5) zwischen 2 Dämmstofflagen (6) mit geometrisch definierter Rauhigkeit der Kontaktflächen 3 Schematic representation of a rigid separating layer ( 5 ) between 2 insulating layers ( 6 ) with geometrically defined roughness of the contact surfaces

4 Schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen mehrlagigen Trittschall-Dämmschicht mit 2 steifen Trennlagen (5) zwischen 3 Dämmstofflagen (6) mit regelloser Rauhigkeit der Kontaktflächen 4 Schematic representation of an exemplary embodiment of the multilayer impact sound insulation layer according to the invention with two rigid separating layers ( 5 ) between 3 insulating layers ( 6 ) with random roughness of the contact surfaces

Claims (9)

Trittschall-Dämmschicht, mit mindestens zwei Dämmstofflagen dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Dämmstofflagen (6) Trennlagen (5) angeordnet sind, wobei die Trennlagen härter als die Dämmstofflagen sind und die einer weiteren Dämmstofflage zugewandten Oberflächen der Dämmstofflagen rau sind.Impact sound insulation layer, characterized by at least two insulation layers, characterized in that between the insulating material layers ( 6 ) Separating layers ( 5 ), wherein the separating layers are harder than the insulating material layers and the surfaces of the insulating material layers facing a further insulating material layer are rough. Trittschall-Dämmschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauhigkeit zu Unebenheiten der Oberfläche in der Größenordnung von 1 μm führt.Impact sound insulation according to claim 1, characterized in that the roughness to Unevenness of the surface in the order of magnitude of 1 μm leads. Trittschall-Dämmschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmstofflagen (6) unterschiedliche Materialien enthalten sowie unterschiedliche Dicken und Oberflächen aufweisen.Impact sound insulating layer according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating material layers ( 6 ) contain different materials and have different thicknesses and surfaces. Trittschall-Dämmschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenrauhigkeit der Dämmstofflagen (6) durch eine geometrisch definierte Gestaltung erreicht wird.Impact sound insulating layer according to one of the preceding claims, characterized in that the surface roughness of the insulating material layers ( 6 ) is achieved by a geometrically defined design. Trittschall-Dämmschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Dämmstofflagen (6) Polystyrol-Hartschaum enthalten.Impact sound insulating layer according to one of the preceding claims, characterized in that the individual insulating material layers ( 6 ) Polystyrene hard foam included. Trittschall-Dämmschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lagen geheftet, verklammert oder teilflächig miteinander verklebt sind.Impact sound insulation according to one of the preceding claims, characterized in that the individual layers are stapled, clamped or partially joined together are glued. Trittschall-Dämmschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie an der Oberseite der obersten Dämmstofflage (6) mit einer Abdeckfolie (4) versehen ist.Impact sound insulating layer according to one of the preceding claims, characterized in that it is at the top of the uppermost layer of insulating material ( 6 ) with a cover ( 4 ) is provided. Trittschall-Dämmschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als harte Trennlagen (5) Stahlfolien oder -bleche, kartonierte Papierbahnen oder harte Kunststoff-Folien vollflächig oder teilflächig eingebracht sind.Impact sound insulating layer according to one of the preceding claims, characterized in that as hard separating layers ( 5 ) Steel foils or sheets, cardboard sheets or hard plastic films are incorporated over the entire surface or part of the area. Verwendung einer Trittschall-Dämmschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Trittschallminderung unter einer monolithischen oder elementierten Estrichplatte (1) oder bei Fertigfußböden wie Parkett oder LaminatUse of a footfall sound insulation layer according to one of the preceding claims, for impact sound reduction under a monolithic or elemental screed plate ( 1 ) or finished floors such as parquet or laminate
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DE (1) DE102004006904A1 (en)

Citations (4)

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