DE102020100931A1 - Verbundglaseinheit für ein Fahrzeug oder eine Infrastruktureinheit, Verfahren zur Herstellung solch einer Verbundglaseinheit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbundglaseinheit (10) für ein Fahrzeug (28) oder eine Infrastruktureinheit (26), sowie ein Verfahren zur Herstellung solch einer Verbundglaseinheit (10) sowie ein Fahrzeug (28) umfassend wenigstens eine solche Verbundglaseinheit (10) sowie eine Infrastruktureinheit (10) umfassend wenigstens eine solche Verbundglaseinheit (10).Es ist vorgesehen, dass eine Verbundglaseinheit (10) für ein Fahrzeug (28) oder eine Infrastruktureinheit (26) bereitgestellt wird. Solch eine Verbundglaseinheit (10) umfasst dabei wenigstens eine zwischen zwei Glasscheiben (22, 24) angeordnete transparente Kunststoffschicht (12), wobei die jeweiligen Glasscheiben (22, 24) jeweils mittels einer gleichmäßig flächig aufgetragenen Klebschicht (18, 20) an jeweiligen Außenflächen der transparenten Kunststoffschicht (12) befestigt sind. Mittels wenigstens einer Lichtquelle sind Lichtstrahlen seitlich in die Verbundglaseinheit (10) einkoppelbar und mittels der jeweiligen Klebschicht (18, 20) flächig wieder auskoppelbar, sodass die Verbundglaseinheit (10) zumindest teilweise als Flächenlichtquelle verwendbar ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Verbundglaseinheit für ein Fahrzeug oder eine Infrastruktureinheit, sowie ein Verfahren zur Herstellung solch einer Verbundglaseinheit sowie ein Fahrzeug umfassend wenigstens eine solche Verbundglaseinheit sowie eine Infrastruktureinheit umfassend wenigstens eine solche Verbundglaseinheit.
- Die Bestrebungen, moderne Fahrzeuge hinsichtlich ihres Gewichts weiter zu optimieren, sind bereits seit vielen Jahren ein Dauertrend in der Fahrzeugindustrie. Obwohl bereits vor allem hinsichtlich der eingesetzten Materialien, und in diesem Zusammenhang insbesondere die Art und Weise wie diese Materialien eingesetzt werden, bereits in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte erzielt wurden, sind viele Fahrzeuge nicht wesentlich leichter herzustellen. Dies liegt vor allem daran, dass parallel ständig weitere Fahrzeugassistenzsysteme und Sicherheitskonzepte in den Fahrzeugen vorgesehen werden, sodass die eingesparten Effekte entsprechend von neuen Komponenten zunichte gemacht werden. Dieses Phänomen ist unter anderem unter dem Schlagwort Gewichtsspirale in der Fahrzeugindustrie bekannt. Insofern sind aktuell jegliche Bereiche und die damit verbundenen Komponenten im Fahrzeug im Fokus, um weitere Leichtbauinitiativen zu unterstützen. Gleichzeitig bestehen auch Lösungsansätze für die zuvor beschriebene Problematik darin, verschiedene Komponenten und deren Funktionen zu kombinieren oder derart zusammenzulegen, sodass zumindest teilweise gewisse Komponenten gänzlich eingespart werden können. In diesem Zusammenhang sind in den letzten Jahren auch alternative Konzepte von Fahrzeugglas auf dem Markt eingeführt worden, welche beispielsweise zusätzlich zu ihrer Schutzfunktion vor Fahrtwind und/oder Witterungseinflüssen Lichteffekte umfassen.
- Aus dem Stand der Technik werden nachfolgend zwei Lösungen vorgestellt, welche sich im weitesten Sinne mit der zuvor vorgestellten Thematik beschäftigen.
- So ist aus der Druckschrift
DE 10 2015 219 586 A1 eine Fahrzeugverglasung als bekannt zu entnehmen. Bekannte Fahrzeugverglasungen weisen eine Scheibe, eine lichtleitende Schicht, eine die Scheibe und die lichtleitenden Schicht miteinander verbindende Verbindungsschicht, eine erste Lichtquelle, die eingerichtet ist, Licht an einer Stirnseite der lichtleitenden Schicht einzukoppeln und mindestens ein an der lichtleitenden Schicht angeordnetes erstes Auskopplungsmittel auf, das eingerichtet ist, Licht von der lichtleitenden Schicht auszukoppeln. Eine Mehrfarbigkeit der Fahrzeugverglasung ist, wenn überhaupt, nur in großen Flächenbereichen möglich. Zur Darstellung kleinerer benachbarter Flächenbereiche unterschiedlicher Färbung sind daher eine zweite Lichtquelle, die eingerichtet ist, Licht an der Stirnseite der Verbindungsschicht einzukopplen und mindestens ein an der Verbindungsschicht angeordnetes zweites Auskopplungsmittel vorgesehen, das eingerichtet ist, Licht von der Verbindungsschicht mindestens in die lichtleitende Schicht auszukoppeln. - Aus der Druckschrift
US 2015 0298601 A1 ist zudem eine weitere Fahrzeugverglasung als bekannt zu entnehmen. Die Fahrzeugverglasung umfasst dabei eine Scheibe, eine lichtleitende Schicht, eine lichtbrechende Schicht und eine Lichtquelle. Die lichtleitende Schicht ist zum Leiten von stirnseitig eingekoppeltem Licht ausgebildet und weist Auskoppelmittel auf, über die zumindest an einer ihrer Hauptflächen ein Lichtaustritt von geleitetem Licht bewirkt wird. Die lichtleitende Schicht ist stoffschlüssig mit der Scheibe verbunden. Die lichtbrechende Schicht ist zwischen der Scheibe und der lichtleitenden Schicht angeordnet, weist einen geringeren Brechungsindex auf als die lichtleitende Schicht und ist gleichzeitig als Laminierungsschicht ausgeführt. Die Lichtquelle ist derart angeordnet, dass Licht in mindestens eine Stirnseite der lichtleitenden Schicht eingekoppelt wird. - Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine alternative Verbundglaseinheit bereitzustellen, welche gewichtsoptimiert und ausgelegt ist, spezielle Lichtfunktionen zu integrieren.
- In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Verbundglaseinheit für ein Fahrzeug oder eine Infrastruktureinheit bereitgestellt wird. Solch eine Verbundglaseinheit umfasst dabei wenigstens eine zwischen zwei Glasscheiben angeordnete transparente Kunststoffschicht, wobei die jeweiligen Glasscheiben jeweils mittels einer gleichmäßig flächig aufgetragenen Klebschicht an jeweiligen Außenflächen der transparenten Kunststoffschicht befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens einer Lichtquelle von der Verbundglaseinheit Lichtstrahlen seitlich in die Verbundglaseinheit einkoppelbar sind und mittels der jeweiligen Klebschicht flächig wieder auskoppelbar sind, sodass die Verbundglaseinheit zumindest teilweise als Flächenlichtquelle verwendbar ist. Auf diese Weise kann eine alternative Verbundglaseinheit bereitgestellt werden, welche sowohl gewichtsoptimiert ist als auch ausgelegt ist, spezielle Lichtfunktionen zu integrieren. Der Einsatz einer transparenten Kunststoffschicht ist insbesondere vorteilhaft, da somit eine gewisse Gewichtsersparnis erzielbar ist. Darüberhinaus bietet der vorgestellte Aufbau der Verbundglaseinheit die Möglichkeit, Licht seitlich einzukoppeln und aus der Fläche wieder auszukoppeln, sodass eine Flächenlichtquelle erzeugt wird. Die Besonderheit dabei ist, dass keine sichtbaren Strukturen in die einzelnen Scheiben beziehungsweise Schichten eingebracht werden müssen. Solche Strukturen würden ansonsten im nicht beleuchteten Zustand sichtbar sein und könnten bei den jeweiligen Einsätzen solcher Verbundglaseinheiten als störend empfunden werden.
- Die vorgestellte Verbundglaseinheit ist somit als Lichtleiter nutzbar, wobei Licht über die gesamte Fläche auskoppelbar ist. Hilfreich ist dabei die Tatsache, dass die unterschiedlichen Materialien, hier die transparente Kunststoffschicht und die jeweiligen Glasscheiben, unterschiedliche Brechungsindices aufweisen, um die Lichtstrahlen entsprechend unterschiedlich zu leiten. Da die einzelnen Komponenten mittels einer Klebschicht miteinander befestigt sind, ist zudem vorgesehen, dass diese Klebschicht derart gleichmäßig und flächig aufgetragen ist, sodass die Klebschicht als Störung für die eingekoppelten Lichtstrahlen wirkt, sodass die Lichtstrahlen entsprechend die Verbundglaseinheit beziehungsweise die Glasscheiben wieder verlassen können. Für ein gleichmäßiges Lichtbild muss der Kleber also gleichmäßig flächig beziehungsweise exakt und homogen verteilt beziehungsweise aufgetragen sein. Insofern ist eine Nutzung der vorgesehenen Klebschichten in der Verbundglaseinheit als Lichtauskopplung vorgesehen. Auf diese Weise kann somit nicht nur eine besonders leichte Verbundglaseinheit bereitgestellt werden, sondern zusätzlich kann somit auf einfache Weise eine spezielle Lichtfunktionen integriert werden, welche in einem unbeleuchteten Zustand nicht als störend oder auffällig empfunden wird, wie es sich beispielsweise bei physisch strukturierten Scheiben oder Milchglasscheiben einstellt. Die Verbundglaseinheit kann somit im Einsatz mittels wenigstens einer punktuell vorgesehenen Lichtquelle zu einer beleuchteten Verbundglaseinheit mit einer flächigen Lichtquelle umgewandelt werden, sodass mit relativ wenigen Komponenten ein großer Effekt bereitstellbar ist, wobei die benötigten Komponenten besonders leicht ausgebildet sein können.
- In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundglaseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 bereitgestellt wird. Solch ein Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte: Bereitstellen einer transparenten Kunststoffschicht, Befestigen von jeweils einer Glasscheibe an jeweiligen Außenflächen der transparenten Kunststoffschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Glasscheiben jeweils mittels einer gleichmäßig flächig aufgetragenen Klebschicht an jeweiligen Außenflächen der transparenten Kunststoffschicht befestigt werden, sodass mittels wenigstens einer Lichtquelle, welche an die Verbundglaseinheit angeordnet wird, Lichtstrahlen seitlich in die Verbundglaseinheit einkoppelbar sind und mittels der jeweiligen Klebschicht flächig wieder auskoppelbar sind, sodass die Verbundglaseinheit zumindest teilweise als Flächenlichtquelle verwendbar ist. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für das vorgestellte Verfahren.
- In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Infrastruktureinheit bereitgestellt wird, welche wenigstens eine Verbundglaseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst. Solch eine Infrastruktureinheit kann beispielsweise zumindest ein Teil von einem Gebäude sein. Auch kann die vorgestellte Infrastruktureinheit in jeglichen Stadtmöbeln oder in vergleichbaren Gegenständen eingesetzt werden und/oder dort entsprechend integriert vorgesehen sein. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für die vorgestellte Infrastruktureinheit.
- In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Fahrzeug bereitgestellt wird, welches wenigstens eine Verbundglaseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar auch für das vorgestellte Fahrzeug.
- Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
- So ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die transparente Kunststoffschicht im Wesentlichen Polycarbonat umfasst. Polycarbonat ist besonders robust und ist zudem wesentlich leichter als Glas, sodass somit ein erhebliches Gewichtsersparnis bereitstellbar ist.
- Zudem ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Klebschicht ausgewählt ist aus: Acrylat-Klebstoffen, insbesondere Ethylenvinylacetat-Klebstoff, thermoplastischen Klebstoffen, insbesondere TPU-Klebstoff. Darüberhinaus sind ähnliche Klebstoffprodukte einsetzbar, wobei je nach geometrischer Ausgestaltung ein entsprechendes Klebstoffprodukt vorteilhaft auszuwählen ist. Die hervorzubringende Klebschicht ist entsprechend mit einem ausgewählten Klebstoff herstellbar, um die entsprechende Haltekraft zu erhalten. Dabei ist insbesondere wichtig, dass der ausgewählte Klebstoff insbesondere im Sichtbereich eine hohe Transparenz (> 90 %) im sichtbaren Bereich (Lichtwellenlängenbereich: 430 nm bis 700 nm) aufweist. Mit anderen Worten sollte der ausgewählte Klebstoff nicht opaque sein beziehungsweise nicht lichtundurchlässig und/oder undurchsichtig sein.
- Ferner ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Polycarbonatschicht dicker als die jeweiligen Glasscheiben ist. Auf diese Weise kann die zuvor erläuterte Gewichtsersparnis noch besser erreicht werden.
- Auch ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die jeweiligen Glasscheiben eine im Wesentlichen identische Dicke aufweisen. Auf diese Weise kann eine gewichtsmäßig ausgewogene Verbundglaseinheit hervorgebracht werden, welche somit für ein breites Einsatzspektrum sowohl in der Fahrzeugindustrie als auch in weiteren Industrien, beispielsweise in der Baubranche, verwendbar ist.
- Ferner ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zumindest eine der Klebschichten strukturiert und in gleicher Dicke vorgesehen ist, sodass ausgekoppelte Lichtstrahlen gemäß der Strukturierung außerhalb der Verbundglaseinheit als Muster wahrnehmbar sind. Durch eine gezielte Strukturierung der Klebschicht, beispielsweise in Form eines besonderen Musters, ist es möglich, dieses Muster im beleuchteten Zustand der Verbundglaseinheit zum Leuchten zu bringen, ohne dass dieses Muster zuvor erkennbar ist. Mit anderen Worten ist das Muster beziehungsweise die strukturiert vorgesehene Klebschicht im unbeleuchteten Zustand der Verbundglaseinheit nicht sichtbar und kann somit nicht als störend empfunden werden.
- Schlussendlich ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Verbundglaseinheit als Bestandteil von einem Schiebedach für Fahrzeuge einsetzbar ist oder wobei die Verbundglaseinheit als Bestandteil einer Ambiente- oder Stimmungslichteinheit für eine Infrastruktureinheit einsetzbar ist. Auf diese Weise kann beispielsweise die vorgestellte Verbundglaseinheit nicht nur als schützende Komponente gegen Fahrtwind und Witterungseinflüsse im Dachbereich eingesetzt werden, sondern gleichzeitig als Flächenlichtquelle einen Fahrzeuginsassen als Innenraumlichtelement dienen. Somit können demnach andere Lichtquellen entsprechend weggelassen werden, sodass hier eine weitere Gewichtsersparnis erzielbar ist.
- Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
- Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Schnittansicht von einer Verbundglaseinheit für ein Fahrzeug oder eine Infrastruktureinheit; -
2 ein Verfahrensablaufdiagramm von einem Verfahren zur Herstellung einer Verbundglaseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7; -
3 eine schematische Darstellung von einer Infrastruktureinheit umfassend wenigstens eine Verbundglaseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7; -
4 eine schematische Darstellung von einem Fahrzeug umfassend wenigstens eine Verbundglaseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7. -
1 zeigt eine schematische Schnittansicht von einer Verbundglaseinheit10 für ein Fahrzeug28 oder eine Infrastruktureinheit26 . Mittig ist dabei eine transparente Kunststoffschicht12 dargestellt. Diese transparente Kunststoffschicht12 kann beispielsweise aus Polycarbonat gefertigt sein oder zumindest teilweise Polycarbonat umfassen. An jeweiligen Außenflächen14 ,16 sind jeweilige Klebschichten18 ,20 vorgesehen, sodass jeweilige Glasscheiben22 ,24 auf den Außenflächen14 ,16 befestigt dargestellt sind. Somit ist es möglich, dass mittels einer nicht näher dargestellten Lichtquelle Lichtstrahlen seitlich in die Verbundglaseinheit10 einkoppelbar sind und mittels der jeweiligen Klebschicht18 ,20 flächig wieder auskoppelbar sind, sodass die Verbundglaseinheit10 zumindest teilweise als Flächenlichtquelle verwendbar ist. -
2 zeigt ein Verfahrensablaufdiagramm100 von einem Verfahren zur Herstellung einer Verbundglaseinheit10 gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7. In einem ersten Verfahrensschritt110 wird eine transparente Kunststoffschicht12 bereitgestellt. Solch eine transparente Kunststoffschicht12 kann beispielsweise aus Polycarbonat gefertigt sein oder zumindest teilweise Polycarbonat umfassen. In einem zweiten Verfahrensschritt120 wird jeweils eine Glasscheibe22 ,24 an jeweiligen Außenflächen14 ,16 der transparenten Kunststoffschicht12 befestigt, wobei die jeweiligen Glasscheiben22 ,24 jeweils mittels einer gleichmäßig flächig aufgetragenen Klebschicht18 ,20 an jeweiligen Außenflächen14 ,16 der transparenten Kunststoffschicht12 befestigt werden, sodass mittels wenigstens einer Lichtquelle, welche an die Verbundglaseinheit angeordnet wird, Lichtstrahlen seitlich in die Verbundglaseinheit10 einkoppelbar sind und mittels der jeweiligen Klebschicht18 ,20 flächig wieder auskoppelbar sind, sodass die Verbundglaseinheit10 zumindest teilweise als Flächenlichtquelle verwendbar ist. -
3 zeigt eine schematische Darstellung von einer Infrastruktureinheit26 umfassend wenigstens eine Verbundglaseinheit10 gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7. -
4 zeigt eine schematische Darstellung von einem Fahrzeug28 umfassend wenigstens eine Verbundglaseinheit10 gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Verbundglaseinheit
- 12
- transparente Kunststoffschicht
- 14
- erste Außenfläche
- 16
- zweite Außenfläche
- 18
- erste Klebschicht
- 20
- zweite Klebschicht
- 22
- erste Glasscheibe
- 24
- zweite Glasscheibe
- 26
- Infrastruktureinheit
- 28
- Fahrzeug
- 100
- Verfahrensablaufdiagramm
- 110
- erster Verfahrensschritt
- 120
- zweiter Verfahrensschritt
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102015219586 A1 [0004]
- US 20150298601 A1 [0005]
Claims (10)
- Verbundglaseinheit (10) für ein Fahrzeug (28) oder eine Infrastruktureinheit (26) umfassend wenigstens eine zwischen zwei Glasscheiben (22, 24) angeordnete transparente Kunststoffschicht (12), wobei die jeweiligen Glasscheiben (22, 24) jeweils mittels einer gleichmäßig flächig aufgetragenen Klebschicht (18, 20) an jeweiligen Außenflächen (14, 16) der transparenten Kunststoffschicht (12) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens einer Lichtquelle von der Verbundglaseinheit (10) Lichtstrahlen seitlich in die Verbundglaseinheit (10) einkoppelbar sind und mittels der jeweiligen Klebschicht (18, 20) flächig wieder auskoppelbar sind, sodass die Verbundglaseinheit (10) zumindest teilweise als Flächenlichtquelle verwendbar ist.
- Verbundglaseinheit (10) nach
Anspruch 1 , wobei die transparente Kunststoffschicht (12) im Wesentlichen Polycarbonat umfasst. - Verbundglaseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Klebschicht (18, 20) ausgewählt ist aus: Acrylat-Klebstoffen, insbesondere Ethylenvinylacetat-Klebstoff, thermoplastischen Klebstoffen, insbesondere TPU-Klebstoff.
- Verbundglaseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Polycarbonatschicht dicker als die jeweiligen Glasscheiben (22, 24) ist.
- Verbundglaseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die jeweiligen Glasscheiben (22, 24) eine im Wesentlichen identische Dicke aufweisen.
- Verbundglaseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest eine der Klebschichten (18, 20) strukturiert und in gleicher Dicke vorgesehen ist, sodass ausgekoppelte Lichtstrahlen gemäß der Strukturierung außerhalb der Verbundglaseinheit (10) als Muster wahrnehmbar sind.
- Verbundglaseinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Verbundglaseinheit (10) als Bestandteil von einem Schiebedach für Fahrzeuge (28) einsetzbar ist oder wobei die Verbundglaseinheit (10) als Bestandteil einer Ambiente- oder Stimmungslichteinheit für eine Infrastruktureinheit (26) einsetzbar ist.
- Verfahren zur Herstellung einer Verbundglaseinheit (10) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis7 umfassend die folgenden Schritte: • Bereitstellen einer transparenten Kunststoffschicht (12); • Befestigen von jeweils einer Glasscheibe (22, 24) an jeweiligen Außenflächen der transparenten Kunststoffschicht (12), dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Glasscheiben (22, 24) jeweils mittels einer gleichmäßig flächig aufgetragenen Klebschicht (18, 20) an jeweiligen Außenflächen (14, 16) der transparenten Kunststoffschicht (12) befestigt werden, sodass mittels wenigstens einer Lichtquelle, welche an die Verbundglaseinheit angeordnet wird, Lichtstrahlen seitlich in die Verbundglaseinheit (10) einkoppelbar sind und mittels der jeweiligen Klebschicht (18, 20) flächig wieder auskoppelbar sind, sodass die Verbundglaseinheit (10) zumindest teilweise als Flächenlichtquelle verwendbar ist. - Infrastruktureinheit (26) umfassend wenigstens eine Verbundglaseinheit (10) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis7 . - Fahrzeug (28) umfassend wenigstens eine Verbundglaseinheit (10) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis7 .
Priority Applications (1)
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Patent Citations (4)
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