DE102011052297B4 - Saddle for a two-wheeled vehicle - Google Patents

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Abstract

Sattel (1) für ein Zwei-Rad-Fahrzeug bestehend aus einem Faserverbundwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass dieser aus einem Carbongestrick oder Carbongewirk in einer Matrix aus PMMA oder aus einer Mischung auf Basis von PMMA besteht.Saddle (1) for a two-wheel vehicle consisting of a fiber composite material, characterized in that it consists of a carbon knit or carbon knit fabric in a matrix of PMMA or of a mixture based on PMMA.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sattel für ein Zweiradfahrzeug.The invention relates to a saddle for a two-wheeled vehicle.

Zweiradfahrzeuge, für welche derartige Sättel als Sitz für eine Bedienperson eingesetzt werden, sind insbesondere Fahrräder.Two-wheeled vehicles, for which such saddles are used as a seat for an operator, are in particular bicycles.

Bei als Sportgeräten genutzten Fahrrädern besteht eine wesentliche Aufgabe darin, eine Gewichtsreduzierung der einzelnen Komponenten zu erzielen, um so bessere Leistungswerte, insbesondere höhere Geschwindigkeiten zu erzielen. So werden beispielsweise aus metallischen Werkstoffen bestehende Rahmen von Fahrrädern durch Rahmen ersetzt, die zumindest teilweise aus Carbon bestehen.In bicycles used as sports equipment, an essential task is to achieve a weight reduction of the individual components in order to achieve better performance values, in particular higher speeds. Thus, for example, consisting of metallic materials existing frames of bicycles are replaced by frames that consist at least partially of carbon.

Um zu weiteren Gewichtseinsparungen zu kommen, werden auch weitere Komponenten aus leichteren Werkstoffen hergestellt. Insbesondere Sättel von Fahrrädern werden auch aus Werksstoffen mit geringem Eigengewicht hergestellt. Beispiele hierfür sind Sättel aus Epoxidharzen. Weiterhin ist es allgemein bekannt, auch Carbongewebe einzusetzen.To further reduce weight, other components are made from lighter materials. In particular saddles of bicycles are also made of materials with low weight. Examples include saddles made of epoxy resins. Furthermore, it is generally known to also use carbon fabric.

Bei der Gewichtsreduzierung von Sätteln, insbesondere Fahrradsätteln, ist darauf zu achten, dass diese trotz eines geringen Eigengewichts eine hinreichende Stabilität aufweisen. Dies kann zwar bei bekannten Systemen gewährleistet werden, jedoch geht dies dann zu Lasten des Sitzkomforts, da diese Systeme sehr hart und unnachgiebig sind. Diese Reduzierung des Sitzkomforts kann zwar prinzipiell durch Polsterungen der Sättel abgefangen werden, jedoch wird dann wieder das Gewicht des Sattels erhöht. Zudem muss, um einen hinreichenden Sitzkomfort zu erzielen, die Polsterung relativ aufwändig gestaltet werden, was den konstruktiven Aufwand des Sattels erhöht.In the weight reduction of saddles, especially bicycle saddles, it is important to ensure that they have a sufficient stability despite a low weight. Although this can be ensured in known systems, but this is then at the expense of seating comfort, since these systems are very hard and unyielding. Although this reduction in seating comfort can be intercepted in principle by upholstery of the saddles, but then again the weight of the saddle is increased. In addition, in order to achieve a sufficient seating comfort, the upholstery must be designed relatively complex, which increases the design effort of the saddle.

Aus der DE 601 03 159 T2 ist ein Zweiradsattel bestehend aus einem Faserverbundwerkstoff bekannt, welcher aus einem in einer Kunststoffmatrix aufgenommenem Carbongewebe besteht.From the DE 601 03 159 T2 is a two-wheeled caliper consisting of a fiber composite material known, which consists of a recorded in a plastic matrix carbon fabric.

Die DE 20 2004 014 467 U1 betrifft einen Sattel für Zweiräder, welcher aus einem mit Kohlefasern verstärkten Kunststoff besteht.The DE 20 2004 014 467 U1 relates to a saddle for two-wheelers, which consists of a plastic reinforced with carbon fibers.

Die DE 10 2004 040 679 A1 betrifft einen Fahrradsattel, bestehend aus einer Sattelschale und einem Gestell zum Befestigen des Fahrradsattels an einer Sattelstütze, wobei die Sattelschale zusammen mit dem Gestell einstückig ausgebildet ist, wobei zumindest ein Abschnitt des Gestells als ein Mittel zum Federn ausgebildet ist, welches bei einer Befestigung des Fahrradsattels an der Sattelstütze mittels des Gestells ein Federn zwischen der Sattelschale und der Sattelstütze ermöglicht.The DE 10 2004 040 679 A1 relates to a bicycle saddle consisting of a saddle shell and a frame for attaching the bicycle saddle to a seat post, wherein the saddle shell is formed integrally with the frame, wherein at least a portion of the frame is formed as a means for springs, which in an attachment of the bicycle saddle on the seat post by means of the frame allows a spring between the saddle shell and the seat post.

Die DE 101 11 099 A1 betrifft einen Sattel aus Carbon, bei dem das Sattelgestell aus Carbonfasern mit der Satteldecke aus Carbongewebe ohne Zuhilfenahme von mechanischen Verbindungsteilen wie Schrauben, Nieten oder Blechen erfolgt.The DE 101 11 099 A1 concerns a saddle made of carbon, in which the seat frame made of carbon fibers with the saddle cloth made of carbon fabric without the aid of mechanical fasteners such as screws, rivets or sheets.

Die US 2010/0225148 A1 betrifft einen Fahrradsattel bestehend aus einem Verbundmaterial, das eine thermoplastische Kunststoffmatrix mit Carbonfasern aufweist. Die US 2010/0045084 A1 betrifft einen entsprechenden Fahrradsattel.The US 2010/0225148 A1 relates to a bicycle saddle made of a composite material comprising a thermoplastic resin matrix with carbon fibers. The US 2010/0045084 A1 concerns a corresponding bicycle saddle.

Aus der US 2010/0013278 A1 ist ein Sattel bekannt, der aus einem Basismaterial aus thermoplastischem Kunststoff sowie aus Carbonfasern besteht.From the US 2010/0013278 A1 is a saddle known, which consists of a base material made of thermoplastic material and carbon fibers.

Aus der US 2009/0108643 A1 , der US 2005/0121951 A2 und der US 2009/010225 A1 ist jeweils ein Fahrradsattel bekannt, der aus einem Carbonfasern enthaltenden Verbundwerkstoff besteht.From the US 2009/0108643 A1 , of the US 2005/0121951 A2 and the US 2009/010225 A1 In each case a bicycle saddle is known which consists of a carbon fiber-containing composite material.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sattel der eingangs genannten Art bereitzustellen, welcher bei geringem konstruktivem Aufwand eine erhöhte Funktionalität aufweist.The invention has for its object to provide a saddle of the type mentioned, which has increased functionality with little design effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.To solve this problem, the features of claim 1 are provided. Advantageous embodiments and expedient developments of the invention are described in the subclaims.

Die Erfindung betrifft einen Sattel für ein Zwei-Rad-Fahrzeug, bestehend aus einem Faserverbundwerkstoff. Dieser besteht aus einem Carbongestrick oder Carbongewirk in einer Matrix aus PMMA oder aus einer Mischung auf Basis von PMMA.The invention relates to a saddle for a two-wheeled vehicle, consisting of a fiber composite material. This consists of a carbon knit or carbon knit in a matrix of PMMA or a mixture based on PMMA.

Der erfindungsgemäße Sattel kann allgemein für Zweiradfahrzeuge, besonders vorteilhaft jedoch für Fahrräder eingesetzt werden.The saddle according to the invention can generally be used for two-wheeled vehicles, but particularly advantageously for bicycles.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Sattels besteht darin, dass dieser bei geringem Eigengewicht nicht nur eine hohe Stabilität aufweist, sondern auch einen hohen Sitzkomfort.A significant advantage of the saddle according to the invention is that it not only has a high stability with low weight, but also a high level of comfort.

Die Kombination dieser vorteilhaften Effekte wird insbesondere durch die Verwendung eines Carbongestricks oder Carbongewirks erreicht. Im Gegensatz zur Verwendung von Carbongeweben wird durch den Einsatz von Carbongestrick oder Carbongewirk neben einer hohen Stabilität bei geringem Eigengewicht des Sattels auch ein hoher Sitzkomfort dadurch erreicht, dass bei Benutzung des Sattels durch eine Bedienperson dieser einen Federungseffekt aufweist und sich in einer Form in gewissem Umfang an die von der Bedienperson ausgeübten Bewegungen anpassen kann.The combination of these advantageous effects is achieved in particular by the use of a carbon stripe or carbon knit. In contrast to the use of carbon fabrics is achieved by the use of carbon knit or carbon knit next to a high stability with low weight of the saddle also a high level of comfort that when using the saddle by an operator this has a suspension effect and in a form to some extent can adapt to the movements exerted by the operator.

Dieser Effekt wird erfindungsgemäß weiter dadurch unterstützt, dass das Carbongestrick oder Carbongewirk des Sattels in eine Matrix, bestehend aus PMMA (Polymethylmethacrylat) oder einer Mischung auf der Basis von PMMA eingebettet ist. This effect is further supported according to the invention in that the carbon fiber or carbon fabric of the saddle is embedded in a matrix consisting of PMMA (polymethyl methacrylate) or a mixture based on PMMA.

Das einen thermoplastischen Kunststoff bildende PMMA ist thermoplastistisch verformbar, so dass sich bei Benutzung durch eine Bedienperson der Sattel thermoplastisch verformen und so den Bewegungen der Bedienperson anpassen kann.The PMMA forming a thermoplastic material is thermoplastically deformable, so that when used by an operator, the saddle can deform thermoplastically and thus adapt to the movements of the operator.

Der Sitzkomfort des Sattels kann weiter dadurch erhöht werden, dass dessen Form individuell an die jeweilige Bedienperson angepasst ist. Alternativ kann der Sattel auch an bestimmte Personenklassen, z. B. Männer und Frauen oder unterschiedliche Größen oder Gewichtsstufen von Personen, angepasst werden.The seat comfort of the saddle can be further increased by the fact that its shape is individually adapted to the respective operator. Alternatively, the saddle can also be attached to certain classes of persons, eg. As men and women or different sizes or weight levels of persons to be adjusted.

Die für eine Bedienperson individuell gestaltete Form des Sattels wird an einer Testeinrichtung ermittelt. Diese Testeinrichtung besteht aus einem stationären Zweirad mit einer Sitzauflage, die flächig mit Drucksensoren in Form von Podometern belegt ist. Anstelle von Drucksensoren können auch andere Messvorrichtungen, insbesondere Podometer eingesetzt werden. Mit den Drucksensoren wird die ortsabhängige Druckverteilung ermittelt, die sich bei der auf der Sitzfläche aufsitzenden Bedienperson ergibt. In einer Auswerteeinheit werden Druckspitzen in der Druckverteilung ermittelt. Die Form des Sattels wird daraus derart bestimmt, dass diese Druckspitzen weitestgehend eliminiert werden, das heißt die resultierende Form des Sattels ist individuell an die Bedienperson derart angepasst, dass sich für diese bei Aufsitzen auf dem Sattel eine gleichmäßige Druckverteilung ergibt.The shape of the saddle designed individually for an operator is determined on a test device. This test device consists of a stationary two-wheeler with a seat pad, which is covered areally with pressure sensors in the form of podimeters. Instead of pressure sensors and other measuring devices, in particular podometers can be used. With the pressure sensors, the location-dependent pressure distribution is determined, which results in the seated on the seat operator. In an evaluation unit, pressure peaks in the pressure distribution are determined. The shape of the saddle is determined therefrom so that these pressure peaks are largely eliminated, that is, the resulting shape of the saddle is individually adapted to the operator so that this results in a uniform pressure distribution when sitting on the saddle.

Prinzipiell ist auch eine Anpassung des Sattels an bestimmte Personenklassen möglich. Auch hier kann die Testeinrichtung zur Optimierung der Sattelformen für die jeweilige Personenklassen verwendet werden, indem für eine größere Anzahl von Bedienpersonen, die spezifischen Personenklassen zuzuordnen sind, die jeweiligen Druckverteilungen ermittelt werden. Dann wird aus den Druckverteilungen, die für eine Personenklasse zuzuordnenden Personen ermittelt wurden, die für diese Personenklasse optimale Form des Sattels ermittelt.In principle, an adaptation of the saddle to certain classes of persons is possible. Again, the test device can be used to optimize the saddle shapes for each class of persons by the respective pressure distributions are determined for a larger number of operators who are assigned to specific classes of persons. Then, from the pressure distributions, which were determined for a person class attributable persons, determined for this class optimum shape of the saddle.

Der erfindungsgemäße Sattel ist auf einem Gestell gelagert, das je nach Applikation aus einer Stahl-, Aluminium- oder Titanlegierung bestehen kann. Alternativ kann das Gestell wie auch der Sattel aus einem Carbongestrick oder einem Carbongewirk in einer Kunststoffmatrix bestehen. Vorteilhaft sind dabei mehrere Schichten eines Carbongestricks oder Carbongewirks vorgesehen, die miteinander verpresst sind. Weiterhin kann das Gestell aus einem mehrlagigen Carbonverbundwerkstoff bestehen.The saddle according to the invention is mounted on a frame, which may consist of a steel, aluminum or titanium alloy depending on the application. Alternatively, the frame as well as the saddle may consist of a carbon knit or a carbon knit in a plastic matrix. Advantageously, several layers of a carbon stripe or carbon knit are provided, which are pressed together. Furthermore, the frame may consist of a multilayer carbon composite material.

Schließlich kann der erfindungsgemäße Sattel derart weitergebildet sein, dass auf diesem eine Polsterung, bestehend aus einem offen- oder geschlossenporigem Schaum oder einer Gelschicht aufgebracht ist.Finally, the saddle according to the invention can be further developed in such a way that a padding consisting of an open or closed-cell foam or a gel layer is applied to it.

Als Polsterungen können unterschiedliche Ausführungsformen von offen- oder geschlossenporigen Schäumen verwendet werden. Bevorzugt wird als Polsterung eine vorgeformte, an die Sattelform angepasste Schaumschicht auf den Sattel aufgeklebt. Anstelle eines Schaums kann eine Gelschicht als Polsterung dienen, die an einer Folie anhaftet und mit dieser eine Einheit bildet, die auf dem Sattel befestigt werden kann.As padding different embodiments of open or closed-cell foams can be used. Preferably, a preformed, adapted to the saddle shape foam layer is adhered to the saddle as padding. Instead of a foam, a gel layer can serve as a padding, which adheres to a film and forms with it a unit that can be mounted on the saddle.

Generell ist die Polsterung mit einer Abdeckung aus Leder oder Kunstleder abgedeckt.Generally, the padding is covered with a cover made of leather or imitation leather.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to the drawings. Show it:

1: Draufsicht auf die Oberseite einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sattels. 1 : Top view of the top of an embodiment of the saddle according to the invention.

2: Draufsicht auf die Unterseite des Sattels gemäß 1 mit einem dort gelagerten Gestell. 2 : Top view of the underside of the saddle according to 1 with a rack mounted there.

3, 4: Einzeldarstellungen des Gestells gemäß 2 in unterschiedlichen Ansichten. 3 . 4 : Individual representations of the frame according to 2 in different views.

Die 1 und 2 zeigen in unterschiedlichen Ansichten eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sattels 1, der bei einem Fahrrad, insbesondere einem Rennrad eingesetzt wird.The 1 and 2 show in different views an embodiment of the saddle according to the invention 1 , which is used in a bicycle, especially a road bike.

Der Sattel 1 besteht aus einem Formteil, das bevorzugt individuell an eine das Fahrrad nutzende Bedienperson angepasst ist. Im vorliegenden Fall besteht der Sattel 1 aus einem Carbongestrick, das in einer Matrix aus PMMA eingelagert ist.The saddle 1 consists of a molded part, which is preferably adapted individually to a user using the bicycle. In the present case, the saddle exists 1 from a carbon knot embedded in a matrix of PMMA.

Alternativ kann auch ein Carbongewirk anstelle des Carbongestricks verwendet werden. Das Carbongestrick oder Carbongewirk besteht dabei aus Fäden, die bevorzugt aus einem Carbon bestehen. Es können verschiedene Strickarten zur Ausbildung des Carbongestricks oder verschiedene Gewirke zur Ausbildung des Carbongewirks verwendet werden.Alternatively, a carbon knit may be used instead of the carbongestrick. The carbon knit or carbon knit consists of threads, which preferably consist of a carbon. Various types of knitting to form the carbon knit or different knits to form the carbon knit can be used.

Im vorliegenden Fall wird zur Ausbildung der Matrix für das Carbongestrick reines PMMA verwendet. Alternativ kann eine Mischung auf der Basis von PMMA eingesetzt werden.In the present case, pure PMMA is used to form the matrix for the carbon monolith. Alternatively, a mixture based on PMMA can be used.

Das den Sattel 1 bildende Formteil weist eine vorzugsweise im Wesentlichen homogene Dicke, das heißt Wandstärke auf, die im Bereich einiger Millimeter liegt. Vorzugsweise weist der Sattel 1 eine Dicke von etwa 1 bis 2 mm auf.That's the saddle 1 forming molding has a preferably substantially homogeneous thickness, that is wall thickness, which is in the range of a few millimeters. Preferably, the saddle points 1 a thickness of about 1 to 2 mm.

Der so ausgebildete Sattel 1 weist neben einem geringen Eigengewicht eine hohe Stabilität und gleichzeitig einen hohen Sitzkomfort auf. Der Sitzkomfort ergibt sich dadurch, dass die zumindest teilweise aus PMMA bestehende Matrix thermoplastisch verformbar ist, so dass bei Bewegungen der Bedienperson sich der Sattel 1 in geringem Umfang verformen kann und sich so der Bewegung der Bedienperson anpassen kann. Weiter weist der so ausgebildete Sattel 1 federnde Eigenschaften auf, wodurch der Sitzkomfort weiter erhöht wird.The thus formed saddle 1 has a low weight and high stability while maintaining a high level of comfort. The seat comfort results from the fact that the at least partially made of PMMA matrix is thermoplastically deformable, so that upon movements of the operator, the saddle 1 deform to a small extent and so can adapt to the movement of the operator. Next, the saddle thus formed 1 resilient properties, whereby the sitting comfort is further increased.

2 zeigt eine Draufsicht auf die Unterseite des Sattels 1 mit einem dort gelagerten Gestell 2, welches an einem nicht dargestellten Rahmen des Fahrrads befestigbar ist. 2 shows a plan view of the underside of the saddle 1 with a rack mounted there 2 , which is attachable to a frame, not shown, of the bicycle.

Das Gestell 2 besteht aus einem Teil, das generell aus einer Stahl-, Carbon-, Aluminiumlegierung bestehen kann. Im vorliegenden Fall besteht das Gestell 2 aus einer Titanlegierung.The frame 2 consists of a part, which can generally consist of a steel, carbon, aluminum alloy. In the present case, the frame exists 2 from a titanium alloy.

Die Form des Gestells 2 ist an die Kontur des Sattels 1 angepasst. Hierzu weist das Gestell 2 eine Querstrebe 2a auf, an deren beiden Enden jeweils eine Längsstrebe 2b anschließt. Die Querstrebe 2a verläuft quer zur Längsachse des Sattels 1 im verbreiterten hinteren Teil des Sattels 1. Die beiden an die Querstreben 2a anschließenden Längsstreben 2b sind identisch ausgebildet und verlaufen in Längsrichtung des Sattels 1 an gegenüberliegenden Seiten des Sattels 1.The shape of the frame 2 is to the contour of the saddle 1 customized. For this purpose, the frame 2 a crossbar 2a on, at its two ends in each case a longitudinal strut 2 B followed. The cross strut 2a runs transversely to the longitudinal axis of the saddle 1 in the widened rear part of the saddle 1 , The two to the cross struts 2a subsequent longitudinal struts 2 B are identical and extend in the longitudinal direction of the saddle 1 on opposite sides of the saddle 1 ,

3 zeigt in einer Einzeldarstellung eine Seitenansicht einer Längsstrebe 2b des Gestells 2. 4 zeigt in einer Einzeldarstellung eine Rückansicht auf den Querträger des Gestells 2. Wie aus diesen Figuren ersichtlich, weisen die Längsträger nicht nur Krümmungen oder Neigungen in der Zeichenebene von 2 aus, sondern sind auch aus dieser Ebene heraus geneigt. Damit bildet das Gestell 2 eine dreidimensionale Rahmenkontur aus, die in ihrer Form an die räumliche Kontur angepasst ist. 3 shows in a detail view a side view of a longitudinal strut 2 B of the frame 2 , 4 shows in a detail view a rear view of the cross member of the frame 2 , As can be seen from these figures, the side members not only have curvatures or inclinations in the plane of the drawing 2 but are also inclined out of this plane. This forms the frame 2 a three-dimensional frame contour, which is adapted in shape to the spatial contour.

Wie aus 2 ersichtlich, ist das Gestell 2 durch Aufnahmen am Sattel 1 befestigt. In diese Aufnahmen kann das Gestell 2 eingeschoben oder eingerastet werden. Bevorzugt sind die Aufnahmen Bestandteil des den Sattel 1 bildenden Formteils, das heißt die Aufnahmen können mit dem Sattel 1 in einem Fertigungsprozess hergestellt werden.How out 2 The frame is visible 2 by shooting on the saddle 1 attached. In these shots, the frame 2 inserted or locked. Preferably, the shots are part of the saddle 1 forming molding, that is, the recordings can with the saddle 1 produced in a manufacturing process.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Sattelsaddle
22
Gestellframe
2a2a
Querstrebecrossmember
2b2 B
Längsstrebelongitudinal strut

Claims (5)

Sattel (1) für ein Zwei-Rad-Fahrzeug bestehend aus einem Faserverbundwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass dieser aus einem Carbongestrick oder Carbongewirk in einer Matrix aus PMMA oder aus einer Mischung auf Basis von PMMA besteht.Saddle ( 1 ) for a two-wheel vehicle consisting of a fiber composite material, characterized in that it consists of a carbon or carbon knit fabric in a matrix of PMMA or a mixture based on PMMA. Sattel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Form individuell an eine Bedienperson oder an bestimmte Klassen von Bedienpersonen angepasst ist, indem die Form in Abhängigkeit von Druckmesswerten, die bei Aufsitzen wenigstens einer Bedienperson auf einem Testkörper mit einer Messvorrichtung erfasst werden, bestimmt ist.Saddle according to claim 1, characterized in that its shape is individually adapted to an operator or to certain classes of operators by the shape in response to pressure readings that are detected when sitting at least one operator on a test body with a measuring device is determined. Sattel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sattel (1) auf einem Gestell (2) gelagert ist, welches aus einer Stahl-, Carbon-, Aluminium oder Titanlegierung oder aus einem mehrlagigen Carbonverbundwerkstoff, Carbongestrick oder Carbongewirk besteht.Saddle according to one of claims 1 or 2, characterized in that the saddle ( 1 ) on a rack ( 2 ), which consists of a steel, carbon, aluminum or titanium alloy or of a multilayer carbon composite material, carbon fiber or Carbongewirk. Sattel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf diesem eine Polsterung, bestehend aus einem offen- oder geschlossen porigem Schaum oder einer Gelschicht aufgebracht ist.Saddle according to one of claims 1 to 3, characterized in that on this a padding consisting of an open or closed porous foam or a gel layer is applied. Sattel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Polsterung mit einer Abdeckung aus Leder oder Kunstleder abgedeckt ist.Saddle according to claim 4, characterized in that the padding is covered with a cover made of leather or artificial leather.
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