DE19504659A1 - Deformation element protecting car passengers - Google Patents

Deformation element protecting car passengers

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Abstract

The deformation element consists of a deformable corrugated tube (20,22,24) located between two boundary surfaces (26,28). It is located inside the car body in any possible impact region of pelvis, thorax or head of a passenger. Pref. several corrugated tubes are provided, extending mutually parallel or at an angle. Typically the min. spacing between the outer periphery of the tubes in less or more than the tube dia. In the parallel, adjacent location the tubes may be interconnected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Deformationselement zum Schutz von Insassen in Kraftfahrzeugen, bestehend aus zumindest einem verformbaren Wellrohr, das zwischen zwei Grenzflächen angeordnet ist.The present invention relates to a deformation element for the protection of occupants in motor vehicles, consisting of at least one deformable corrugated tube that between two Interfaces is arranged.

Ein derartiges Deformationselement ist aus der DE-OS 40 03 952 bekannt und ist dort zwischen einem biegesteifen Querträger, der als Kniefänger dient, und der Fahrzeugkarosserie angeordnet.Such a deformation element is from the DE-OS 40 03 952 is known and is there between one rigid cross beam, which serves as a knee protector, and the Vehicle body arranged.

Ferner ist aus der DE-PS 30 38 252 ein stoßabsorbierendes Deformationselement bekannt, das ebenfalls dazu dient, einen Knieaufprall des Fahrzeuginsassen zu dämpfen. Bei diesem bekannten Deformationselement, das zu einer besseren Anpassung an unterschiedliche Fahrgastgrößen dient, sind eine Vielzahl von Wellrohren parallel aneinanderliegend angeordnet und mit einer Schutzhülle umgeben oder durch mehrere Bänder zusammengehalten.Furthermore, from DE-PS 30 38 252 a shock absorbing Deformation element known, which also serves a To dampen the knee impact of the vehicle occupants. With this known deformation element that leads to a better Adaptation to different passenger sizes is one A large number of corrugated tubes arranged in parallel to one another and surrounded by a protective cover or by several tapes held together.

Die DE-PS 37 40 687 beschreibt ein Knieaufprallelement, bei dem ein Rohrkörper in Polystyrolkugeln eingebettet ist, die von einem Stützkörper umschlossen sind. DE-PS 37 40 687 describes a knee impact element, at which has a tubular body embedded in polystyrene balls are enclosed by a support body.  

Die DE-PS 26 06 640 beschreibt als Deformationselement ein im Aufprallbereich der Knie angeordnetes Wellrohr, das an beiden Seiten gasdicht abgeschlossen ist.DE-PS 26 06 640 describes a deformation element in Impact area of the knees arranged corrugated tube, which on both Sides are sealed gastight.

Schließlich ist aus der DE-OS 23 12 202 ein Aufschlagelement bekannt, welches die Knie der Fahrzeuginsassen bei einem Frontunfall stützen soll. Als Deformationselement ist hierbei ein deformierbares Blechteil vorgesehen.Finally, from DE-OS 23 12 202 an impact element known which the knees of the vehicle occupants at a Front accident should support. Here is a deformation element a deformable sheet metal part is provided.

Weitere bekannte Deformationsteile sind Integralschäume, die in der Innenverkleidung des Kraftfahrzeugs eingesetzt sind. Derartige Integralschäume besitzen jedoch den Nachteil, daß sie die maximale Verformung bereits bei ca. 60% des Verformungsweges erreichen, wobei die maximal zulässige Kraft überschritten wird, die den menschlichen Körper unversehrt läßt. Darüber hinaus ist eine genaue Bestimmung des Verformungsweges aufgrund der bei Temperatur- und Klimawechsel stark schwankenden Festigkeitswerte dieser Schäume nicht möglich.Other known deformation parts are integral foams are used in the interior trim of the motor vehicle. However, such integral foams have the disadvantage that the maximum deformation already at approx. 60% of the Reach deformation path, the maximum permissible force is exceeded, the human body intact leaves. In addition, an accurate determination of the Deformation path due to the temperature and Climate change fluctuating strength values of this Foams not possible.

Grundsätzlich sind die Deformationselemente so zu gestalten, daß die Kennlinie der radialen Verformung bei konstanter Kraft einen möglichst langen Deformationsweg vorsieht, was auch aus der eingangs genannten DE-OS 40 03 952 bekannt ist.Basically, the deformation elements are to be designed that the characteristic of the radial deformation at constant Force provides the longest possible deformation path, which is also known from the aforementioned DE-OS 40 03 952.

Somit sind zwar Deformationselemente, die Wellrohre aufweisen, im Stand der Technik grundsätzlich bekannt, jedoch sind derartige Elemente bislang nur zum Schutz der Knie vorgeschlagen worden.Thus, deformation elements are the corrugated pipes have, in principle known in the prior art, however such elements have so far only been used to protect the knees been proposed.

Es ist deshalb das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem (Aufgabe), ein Deformationselement der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß ein verbesserter Insassenschutz erreicht wird. It is therefore that of the present invention underlying problem (task), a deformation element of the type mentioned in such a way that a improved occupant protection is achieved.  

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.This problem is solved by the features of Claim 1.

Erfindungsgemäß ist das Deformationselement in der Fahrgastzelle im möglichen Aufprallbereich von Becken und/oder Thorax und/oder Kopf des Insassen vorgesehen. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die aus Wellrohren bestehenden Deformationselemente durch entsprechende Wahl der Rillengeometrie, der Materiallagen, der Materialanordnung, des Werkstoffes und der Werkstoffdichte ausgezeichnet an den menschlichen Körperbau angepaßt werden können, um dessen Verletzungsgefahr bei einem Unfall zu verringern. Hierbei ist stets im Vordergrund, daß das Deformationselement bei konstanter Kraft einen möglichst langen Deformationsweg erreicht.According to the deformation element in the Passenger cell in the possible impact area of the pool and / or thorax and / or head of the occupant. It has it turned out that the corrugated tubes existing deformation elements by appropriate choice of Groove geometry, the material layers, the material arrangement, of the material and the material density awarded to the human physique can be adapted to that Reduce the risk of injury in an accident. Here is always in the foreground that the deformation element at constant force the longest possible deformation path reached.

Durch die erfindungsgemäße Lösung lassen sich jeweils angepaßt an den jeweiligen Körperbereich vorher festgelegte Verformungswerte erzielen, wodurch ein hervorragender Insassenschutz gewährleistet ist.The solution according to the invention can be used in each case adapted to the respective body area predetermined Achieve deformation values, which makes an excellent Occupant protection is guaranteed.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are characterized by Subclaims marked.

So können als Deformationselement mehrere Wellrohre vorgesehen sein, die parallel und/oder unter einem Winkel verlaufen. Zwar ist aus der DE-PS 30 38 252 bereits eine Parallelanordnung von Wellrohren bekannt. Jedoch wird die Absorptionswirkung durch Anordnung der Wellrohre unter einem Winkel bedeutend erhöht, und es kann insbesondere eine Anpassung an die jeweilige Körperpartie erfolgen. So several corrugated pipes can be used as a deformation element be provided in parallel and / or at an angle run. DE-PS 30 38 252 is already one Parallel arrangement of corrugated pipes is known. However, the Absorption effect by arranging the corrugated pipes under one Angle increases significantly, and there can be one Adapt to the respective body part.  

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann der Mindestabstand zwischen dem Außenumfang der Wellrohre größer als der Rohrdurchmesser sein. Eine derartige Anordnung von Wellrohren wurde bislang im Stand der Technik nicht vorgeschlagen. Jedoch hat sich herausgestellt, daß eine solche Beabstandung von Wellrohren besonders vorteilhaft sein kann, insbesondere wenn der Kopfbereich des Insassen geschützt werden soll.According to a further embodiment of the invention, the The minimum distance between the outer circumference of the corrugated pipes is larger than the pipe diameter. Such an arrangement of Corrugated pipes have not been used in the prior art suggested. However, it has been found that a such spacing of corrugated pipes can be particularly advantageous can, especially if the head area of the occupant should be protected.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind mehrere Wellrohre parallel nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden. Eine solche Anordnung bildet ein besonders kompaktes Deformationselement, wobei durch die Verbindung der einzelnen Wellrohre keine Verschiebung derselben gegeneinander erfolgen kann.According to a further embodiment of the invention, there are several Corrugated pipes arranged in parallel next to each other and with each other connected. Such an arrangement is a special one compact deformation element, the connection of the individual corrugated pipes no displacement of the same can take place against each other.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist in zumindest einem Wellrohr ein weiteres Wellrohr konzentrisch oder exzentrisch angeordnet und mit dem äußeren Wellrohr verbunden. Diese Ausbildung, die bislang im Stand der Technik auch nicht vorgeschlagen wurde, hat sehr gute Ergebnisse gezeigt.According to a further embodiment, at least one Corrugated pipe Another corrugated pipe concentric or eccentric arranged and connected to the outer corrugated tube. These Training that was not in the state of the art has shown very good results.

Aufgrund der Biegbarkeit der Wellrohre ist nach einer weiteren Ausführungsform auch eine zwei- oder dreidimensional gekrümmte Form des Wellrohres oder der Wellrohre möglich, was eine ausgezeichnete Anpassung an die Konstruktion und Geometrie der Fahrgastzelle erlaubt.Due to the bendability of the corrugated pipes, a another embodiment also a two- or three-dimensional curved shape of the corrugated pipe or corrugated pipes possible what an excellent adaptation to the construction and Geometry of the passenger compartment allowed.

Ferner hat sich herausgestellt, daß eine individuelle Anpassung an den Becken-, Thorax- und Kopfbereich dadurch erfolgen kann, daß mehrere Wellrohre vorgesehen sind, die eine unterschiedliche Querschnittsform aufweisen. It has also been found that an individual Adaptation to the pelvic, thorax and head area can take place that several corrugated pipes are provided, the have a different cross-sectional shape.  

Sofern die Wellrohre aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen oder eine unterschiedliche Anzahl an Materialschichten oder eine unterschiedliche Materialdicke aufweisen, lassen sich die Deformationselemente besonders individuell an die jeweilige Körperpartie anpassen.If the corrugated pipes are made of different materials exist or a different number of Material layers or a different material thickness have the deformation elements particularly adapt individually to the respective body part.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.In the following, the present invention becomes purely exemplary described with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt eine parallele Anordnung von drei Wellrohren 20, 22, 24, die zwischen zwei Grenzflächen 26 und 28 angeordnet sind. Hierbei liegen die Wellrohre aneinander an, sind jedoch nicht miteinander verbunden. Der Mindestabstand zwischen den Wellrohren 20, 22, 24 ist kleiner als der Rohrdurchmesser. Fig. 2 zeigt eine zu Fig. 1 ähnliche Anordnung, wobei jedoch das mittlere Wellrohr 22 jeweils an den Grenzflächen 26 und 28 befestigt ist. Fig. 1 shows a parallel arrangement of three corrugated tubes 20, 22, 24, which are arranged between two interfaces 26 and 28. Here, the corrugated pipes lie against each other, but are not connected to each other. The minimum distance between the corrugated pipes 20 , 22 , 24 is smaller than the pipe diameter. FIG. 2 shows an arrangement similar to FIG. 1, but the middle corrugated tube 22 is fastened to the interfaces 26 and 28 , respectively.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Deformationselement sind drei Wellrohre 20′, 22′ und 24′ zwischen zwei Grenzflächen 26 und 28 derart angeordnet, daß der Abstand zwischen den einzelnen Wellrohren größer oder gleich dem Rohrdurchmesser ist.In the deformation element shown in Fig. 3, three corrugated pipes 20 ', 22 ' and 24 'between two interfaces 26 and 28 are arranged such that the distance between the individual corrugated pipes is greater than or equal to the pipe diameter.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform ähnelt der von Fig. 3, jedoch ist das mittlere Wellrohr 22′ an beiden Grenzflächen befestigt.The embodiment shown in Fig. 4 is similar to that of Fig. 3, but the middle corrugated tube 22 'is attached to both interfaces.

Das in Fig. 5 dargestellte Deformationselement ähnelt dem von Fig. 1, jedoch sind die Wellrohre 20, 22 und 24 miteinander, jedoch nicht mit den Grenzflächen 26 und 28 verbunden. Im Gegensatz dazu zeigt Fig. 6 ein Deformationselement, bei dem die Wellrohre 20, 22 und 24 miteinander verbunden sind, wobei das mittlere Wellrohr 22 mit der einen Grenzfläche 28 verbunden ist. The deformation element shown in FIG. 5 is similar to that of FIG. 1, but the corrugated tubes 20 , 22 and 24 are connected to one another, but not to the interfaces 26 and 28 . In contrast, FIG. 6 shows a deformation element in which the corrugated pipes 20 , 22 and 24 are connected to one another, the central corrugated pipe 22 being connected to the one interface 28 .

Fig. 7 stellt schematisch ein Wellrohr 32 dar, das im verformten, beziehungsweise gebogenen Zustand eingebaut wird. Selbstverständlich können die in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsformen ebenfalls gekrümmt, beziehungsweise gebogen, vorgesehen werden. Fig. 7 shows schematically a corrugated tube 32 which is installed in the deformed or bent state. Of course, the embodiments shown in FIGS. 1 to 6 can also be provided curved or bent.

Zur besseren Anpassung an die jeweilige Fahrgastzelle lassen sich die erfindungsgemäßen Deformationselemente auch dreidimensional verformt anordnen. Hierbei sind parallele Begrenzungsflächen (Fig. 8), konvexe Begrenzungsflächen (Fig. 9) oder auch konkave Begrenzungsflächen (Fig. 10) möglich, ebenso wie eine Kombination derartiger Begrenzungsflächen.For better adaptation to the respective passenger compartment, the deformation elements according to the invention can also be arranged in a three-dimensionally deformed manner. Parallel boundary surfaces ( FIG. 8), convex boundary surfaces ( FIG. 9) or concave boundary surfaces ( FIG. 10) are possible, as is a combination of such boundary surfaces.

Besonders gute Ergebnisse haben sich bei den in den Fig. 11 und 12 dargestellten Deformationselementen gezeigt, bei denen in einem äußeren Wellrohr 23 ein weiteres, inneres Wellrohr 25 angeordnet ist, das mit dem äußeren Wellrohr in nicht näher dargestellter Weise verbunden ist. Hierbei ist in Fig. 11 eine konzentrische Anordnung und in Fig. 12 eine exzentrische Anordnung dargestellt.Particularly good results have been shown in the deformation elements shown in FIGS. 11 and 12, in which a further inner corrugated tube 25 is arranged in an outer corrugated tube 23 , which is connected to the outer corrugated tube in a manner not shown. Here, in Fig. 11 and a concentric arrangement in Fig. 12 an eccentric arrangement.

Fig. 13 zeigt eine Anordnung zweier Wellrohre 30, 31, die in Aufprallrichtung hintereinander vorgesehen sind. Fig. 13 shows an arrangement of two corrugated pipes 30, 31 which are provided in the direction of impact behind the other.

Schließlich zeigt Fig. 14 ein Deformationselement mit zwei Wellrohren 33 und 34, die eine unterschiedliche Querschnittsform aufweisen. Hierbei ist das Wellrohr 33 im Querschnitt oval ausgebildet und das Wellrohr 34 im Querschnitt rund. Die Grenzflächen 26 und 28 verlaufen dabei nicht parallel sondern unter einem Winkel zueinander. Finally, FIG. 14 shows a deformation element with two corrugated tubes 33 and 34 , which have a different cross-sectional shape. Here, the corrugated tube 33 is oval in cross section and the corrugated tube 34 is round in cross section. The interfaces 26 and 28 do not run parallel but at an angle to each other.

Unter den oben beschriebenen Wellrohren wird grundsätzlich ein Bauteil verstanden, wie es in Fig. 15 als Teilschnitt dargestellt ist. Die Rillenform ist hierbei vorzugsweise die in Fig. 15 dargestellte Form mit runden Rillenfüßen- und Köpfen und bezogen auf die Rohrachse senkrechten Flanken. Jedoch sind auch andere Formen wie geneigte Flanken, negativ geneigte Flanken oder eckige Füße und Köpfe möglich. Hierbei können jedoch Rillenform, Rillenhöhe H, Rillenabstand A, die Rillenradien R1, R2, die Schichtung, Anordnung und der Werkstoff der Materiallagen M1, M2, M3, M4 sowie der Rohrdurchmessers D variiert werden.The above-described corrugated pipes are basically understood to be a component as shown in FIG. 15 as a partial section. The groove shape is preferably the shape shown in FIG. 15 with round groove feet and heads and flanks perpendicular to the pipe axis. However, other shapes such as sloping flanks, negatively sloping flanks or square feet and heads are also possible. However, groove shape, groove height H, groove spacing A, the groove radii R1, R2, the layering, arrangement and the material of the material layers M1, M2, M3, M4 and the pipe diameter D can be varied.

Bei sämtlichen oben dargestellten Ausführungsformen können zwei Wellrohre aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen oder es kann ein Wellrohr aus mehreren Werkstoffen hergestellt sein. Insbesondere können die Wellrohre eine unterschiedliche Anzahl an Material schichten und/oder eine unterschiedliche Materialdicke aufweisen. Als Material für die Wellrohre kann vorteilhaft Aluminium verwendet werden. Außerdem kann die jeweilige Einbausituation berücksichtigt werden, d. h. die erfindungsgemäßen Deformationselemente können beispielsweise mit einer Seitentürverkleidung oder ähnlichem verklebt werden.In all the embodiments shown above can two corrugated pipes made of different materials or it can be a corrugated pipe made of several materials be made. In particular, the corrugated pipes can be a different number of layers of material and / or one have different material thickness. As material for the corrugated pipes can advantageously be made of aluminum. The respective installation situation can also be taken into account become, d. H. the deformation elements according to the invention can, for example, with a side door trim or similar glued.

Sämtliche erfindungsgemäßen Deformationselemente zeichnen sich dadurch aus, daß diese in der Fahrgastzelle im möglichen Aufprallbereich von Becken und/oder Thorax und/oder Kopf des Fahrgastes vorgesehen sind. Insbesondere bei Lastkraftwagen oder ähnlichem sind jedoch weitere Anwendungen denkbar.Draw all the deformation elements according to the invention is characterized in that this is possible in the passenger compartment Impact area of the pelvis and / or thorax and / or head of the Passenger are provided. Especially for trucks or the like, however, other applications are conceivable.

Claims (12)

1. Deformationselement zum Schutz von Insassen in Kraftfahrzeugen, bestehend aus zumindest einem verformbaren Wellrohr (20, 22, 24), das zwischen zwei Grenzflächen (26, 28) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationselement (20, 22, 24) in der Fahrgastzelle im möglichen Aufprallbereich von Becken und/oder Thorax und/oder Kopf des Fahrgastes vorgesehen ist.1. Deformation element for protecting occupants in motor vehicles, consisting of at least one deformable corrugated tube ( 20 , 22 , 24 ) which is arranged between two interfaces ( 26 , 28 ), characterized in that the deformation element ( 20 , 22 , 24 ) in the passenger cell is provided in the possible impact area of the pelvis and / or thorax and / or head of the passenger. 2. Deformationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wellrohre (20, 22, 24) vorgesehen sind, die parallel und/oder unter einem Winkel verlaufen.2. Deformation element according to claim 1, characterized in that a plurality of corrugated pipes ( 20 , 22 , 24 ) are provided which run parallel and / or at an angle. 3. Deformationselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestabstand zwischen dem Außenumfang der Wellrohre (20, 22, 24) kleiner als der Rohrdurchmesser ist.3. Deformation element according to claim 1 or 2, characterized in that the minimum distance between the outer circumference of the corrugated pipes ( 20 , 22 , 24 ) is smaller than the pipe diameter. 4. Deformationselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestabstand zwischen dem Außenumfang der Wellrohre (20′, 22′, 24′) größer als der Rohrdurchmesser ist.4. Deformation element according to claim 1 or 2, characterized in that the minimum distance between the outer circumference of the corrugated pipes ( 20 ', 22 ', 24 ') is greater than the pipe diameter. 5. Deformationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wellrohre (20, 22, 24) parallel nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden sind. 5. Deformation element according to claim 1, characterized in that a plurality of corrugated tubes ( 20 , 22 , 24 ) are arranged in parallel next to one another and are connected to one another. 6. Deformationselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einem Wellrohr (23) ein weiteres Wellrohr (25) konzentrisch oder exzentrisch angeordnet ist und mit dem äußeren Wellrohr (23) verbunden ist.6. Deformation element according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one corrugated tube ( 23 ) a further corrugated tube ( 25 ) is arranged concentrically or eccentrically and is connected to the outer corrugated tube ( 23 ). 7. Deformationselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Wellrohre (30, 31) in Aufprallrichtung hintereinander angeordnet sind.7. Deformation element according to one of the preceding claims, characterized in that at least two corrugated pipes ( 30 , 31 ) are arranged one behind the other in the direction of impact. 8. Deformationselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellrohr (32) zwei- oder dreidimensional gekrümmt ist.8. Deformation element according to one of the preceding claims, characterized in that the corrugated tube ( 32 ) is two- or three-dimensionally curved. 9. Deformationselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Wellrohre (33, 34) vorgesehen sind, die eine unterschiedliche Querschnittsform aufweisen.9. Deformation element according to one of the preceding claims, characterized in that at least two corrugated tubes ( 33 , 34 ) are provided which have a different cross-sectional shape. 10. Deformationselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Wellrohr (22, 22′) an zumindest einer Grenzfläche (26, 28) befestigt ist. 10. Deformation element according to one of the preceding claims, characterized in that at least one corrugated tube ( 22 , 22 ') is attached to at least one interface ( 26 , 28 ). 11. Deformationselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Wellrohre vorgesehen sind, die aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.11. Deformation element according to one of the preceding Expectations, characterized in that at least two corrugated pipes are provided which are made of different materials. 12. Deformationselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Wellrohre vorgesehen sind, die eine unterschiedliche Anzahl an Material schichten und/oder eine unterschiedliche Materialdicke aufweisen.12. Deformation element according to one of the preceding Expectations, characterized in that at least two corrugated pipes are provided, one different number of layers of material and / or have a different material thickness.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6092555A (en) * 1996-07-15 2000-07-25 Ohtsuka Co., Ltd. Absorbing body and a combination of an absorbing body and vehicle body parts
US6705669B1 (en) 2002-05-09 2004-03-16 Lpc Acquisitions Llc Energy absorber

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