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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse, insbesondere eine Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse für Fahrzeug-Scheibenbremsen.
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Stand der Technik
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Bei gängigen hydraulischen Bremsen für Fahrräder wird das Reibungsmaterial bei andauerndem Bremsen ununterbrochen an der Scheibe gerieben, wodurch Wärme erzeugt wird. Je höher die Temperatur des Reibungsmaterials ist, desto stärker wird die Temperatur des Hydrauliksystems beeinflusst. Dabei wird die Bremsleistung umso schlechter, je höher die Temperatur wird. Aus diesem Grund kann diese Bremsenanordnung versagen.
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Bei vielen herkömmlichen hydraulischen Bremsenanordnungen ist an der Rückplatte eine Wärmeableitvorrichtung angeordnet, wie in der
TW M436108 und in der
US 7905335 offenbart wird. Alternativ ist eine Wärmeableitvorrichtung an einer elastischen Scheibe angeordnet, wie in der
TW 201229401 offenbart wird. Mit diesen Wärmeableitvorrichtungen soll die Wärme am Reibungsmaterial schnell abgeleitet werden, um ein Bremsversagen zu verhindern. Jedoch kann die Wärme des Reibungsmaterials der o. g. herkömmlichen Bremsenanordnungen erst über die Rückplatte auf die Wärmeableitvorrichtung übertragen werden, wobei eine derartige indirekte Wärmeableitung langsam und ineffektiv erfolgt.
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In der
TW 201210884 ist eine Bremsenanordnung bekannt, die das Problem bei den o. g. herkömmlichen Bremsenanordnungen lösen kann, wobei eine Kühlplatte zwischen dem Reibungsmaterial und der Rückplatte angeordnet ist. Jedoch steht die Kühlplatte in direktem Kontakt mit der Rückplatte, sodass die Wärme der Kühlplatte schnell auf die Rückplatte übertragen werden kann. Nachdem die Rückplatte die große Menge der von der Kühlplatte übertragenen Wärme aufgenommen hat, wird sie die Wärme schnell auf das Hydrauliköl im Hydraulikzylinder übertragen, wodurch das Hydrauliköl im Hydraulikzylinder aufgrund der zu hohen Temperatur verdorben wird. Sobald das Hydrauliköl verdorben ist, kommt es zu einem Bremsversagen.
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Des Weiteren ist zwischen dem Reibungsmaterial und der Kühlplatte eine Basis angeordnet. Zwar ist die Basis wärmeleitfähig, doch kann ein Teil der Nieten der Basis mit dem Kolben des Hydraulikzylinders in direkten Kontakt kommen, wodurch die Wärme des Reibungsmaterials noch schneller direkt auf den Hydraulikzylinder übertragen wird. Dadurch wird das Hydrauliköl im Hydraulikzylinder aufgrund der hohen Temperatur verdorben.
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Des Weiteren ist das Reibungsmaterial ganz an der Basis befestigt.
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Zwar ist die Basis wärmeableitfähig, doch sind die Kühllamellen, die tatsächlich eine große Menge von Wärme ableiten können, am Oberteil der Kühlplatte angeordnet. Das heißt, dass die Wärme des Reibungsmaterials durch die Basis weiter über die Kühllamellen schnell abgeleitet werden kann, wobei der Wärmeableiteffekt nicht optimal ist.
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Aus der
TW M343085 ist eine hydraulische Bremsanordnung bekannt, wobei die Rückplatte aus einem Material mit einem anderen Wärmeleitfaktor hergestellt ist, sodass die Rückplatte einen optimalen Wärmeableiteffekt aufweist. Jedoch wird die Wärme des Reibungsmaterials über die Rückplatte abgeleitet, was bedeutet, dass die Rückplatte mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit einen Teil der Wärme auf den Hydraulikzylinder übertragen wird, sodass das Hydrauliköl im Hydraulikzylinder ebenfalls wahrscheinlich aufgrund der hohen Temperatur verdorben wird.
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Angesichts der o. g. Probleme ist es wünschenswert, eine Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse zu schaffen, die Wärme schnell ableiten und eine Übertragung der Wärme des Reibungsmaterials auf den Hydraulikzylinder verhindern kann.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse zu schaffen, die Wärme schnell ableitet und ein Bremsversagen verhindert.
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Technische Lösung
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die erfindungsgemäße Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse umfasst eine Rückplatte, die einen ersten Wärmeableitfaktor aufweist und eine erste sowie eine zweite Oberfläche umfasst, wobei mit der zweiten Oberfläche der Hydraulikzylinder das Drücken vornimmt; ein Reibungsmaterial, das an einer Bremsscheibe reibt; und eine Wärmeableitvorrichtung, die ein Verbindungsteil und ein Wärmeableitteil umfasst, wobei das Verbindungsteil zwischen der Rückplatte und dem Reibungsmaterial positioniert ist, wobei sich das Wärmeableitteil außerhalb des Hauptteils der Bremsbelaganordnung befindet.
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Erfindungsgemäß weist die Wärmeableitvorrichtung einen zweiten Wärmeableitfaktor auf, der größer ist als der erste Wärmeableitfaktor.
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Die erfindungsgemäße Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse ist insofern vorteilhaft, als sie über die Wärmeableitvorrichtung die Wärme des Reibungsmaterials direkt schnell in die Luft übertragen kann, um eine zu hohe Temperatur des Reibungsmaterials sowie eine Übertragung der Wärme des Reibungsmaterials auf das Hydrauliköl in einem Hydraulikzylinder zu verhindern und somit ein Bremsversagen zu vermeiden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse im zerlegten Zustand.
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2 zeigt eine Verbindung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung mit einer Scheibenbremsvorrichtung für Fahrräder in Explosionsdarstellung.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Verbindung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung mit der Scheibenbremsvorrichtung für Fahrräder im zusammengebauten Zustand.
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4 zeigt eine Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung.
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5 zeigt eine schematische Darstellung des Bremsens des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung.
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6 zeigt eine Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung.
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7 zeigt eine Explosionsdarstellung des dritten Ausführungsbeispiels.
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8 zeigt eine Schnittansicht des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung.
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Ausführungsbeispiel
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Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Jedoch soll die Erfindung nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt werden.
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Wie aus 1 ersichtlich, umfasst die erfindungsgemäße Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Rückplatte 10, ein Reibungsmaterial 40 und eine Wärmeableitvorrichtung 30.
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Die Rückplatte 20 umfasst eine erste und eine zweite Oberfläche 21, 22. An der ersten Oberfläche 21 ist ein Befestigungsteil 211 erhöht angeordnet und an der zweiten Oberfläche 22 ist eine Wärmeableitaussparung 221 angeordnet, die vorzugsweise quer durch die beiden Seiten der Rückplatte 20 hindurch verläuft. Die Rückplatte 20 weist einen ersten Wärmeableitfaktor auf. Das Material der Rückplatte 20 kann ein rigides Metall sein, ist aber nicht darauf eingeschränkt.
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Das Reibungsmaterial 40 reibt an einer Bremsscheibe.
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Die Wärmeableitvorrichtung 30 umfasst ein Verbindungsteil 31 und ein Wärmeableitteil 32, wobei das Verbindungsteil 31 zwischen der Rückplatte 20 und dem Reibungsmaterial 40 positioniert ist und sich das Wärmeableitteil 32 außerhalb des Hauptteils der Bremsbelaganordnung 10 befindet. Genauer gesagt ist das Befestigungsteil 211 C-förmig ausgebildet und mit einer Ausnehmung 211a versehen, deren Öffnung dem Oberteil der Rückplatte 20 zugewandt ist; das Verbindungsteil 31 ist mit einer Öffnung 311 versehen und umfasst einen Einfügekörper 312, der sich von der Wand der Öffnung 311 in einer ersten Richtung erstreckt, wobei die Öffnung 311 profilmäßig der Ausnehmung 211a entspricht, wobei der Einfügekörper 312 in die Ausnehmung 211a eingefügt ist. Das Verbindungsteil 31 ist in die Öffnung 311 so eingebaut, dass das Verbindungsteil 31 am Befestigungsteil 211 befestigt ist. Die Wärmeableitvorrichtung 32 umfasst eine Wärmeableitplatte 321 und ein Wärmeableitgerät 322, wobei die Wärmeableitplatte 321 mit dem Verbindungsteil 31 verbunden ist und sich außerhalb des Hauptteils der Bremsbelaganordnung 10 befindet, wobei die Wärmeableitplatte 321 und das Verbindungsteil 31 einstückig oder trennbar ausgebildet werden können und aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, vorzugsweise aus Bronze, gefertigt sind.
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Die erfindungsgemäße Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse umfasst ferner einen Stift 50, der durch die Rückplatte 20 und die Wärmeableitvorrichtung 30 hindurch geführt wird, wie in 2 gezeigt wird. Dadurch wird das Befestigungsteil 31 an der ersten Oberfläche 21 der Rückplatte 20 befestigt. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist die Wärmeableitplatte 321 als eine dünne Scheibe ausgeführt, die manuell derart gebogen werden kann, so dass mindestens ein Biegeteil entsteht (siehe 6). Selbstverständlich kann das Wärmeableitteil 32 in einer anderen Form gebogen werden. Das Wärmeableitgerät 322 ist an der Wärmeableitplatte 321 angeordnet und umfasst eine Vielzahl von Lamellen, zwischen denen jeweils eine Rille ausgebildet ist. Die Wärmeableitvorrichtung 30 weist einen zweiten Wärmeableitfaktor auf, der größer ist als der erste Wärmeableitfaktor. Genauer gesagt können das Verbindungsteil 31, die Wärmeableitplatte 321 und das Wärmeableitgerät 322 der Wärmeableitvorrichtung 30 aus einem gleichen Material, aus mindestens zwei verschiedenen Materialien oder drei verschiedenen Materialien hergestellt werden. Wenn das Verbindungsteil 31, die Wärmeableitplatte 321 und das Wärmeableitgerät 322 der Wärmeableitvorrichtung 30 aus mindestens zwei verschiedenen Materialien oder drei verschiedenen Materialien hergestellt sind, stellt der zweite Wärmeableitfaktor einen äquivalenten Wärmeableitfaktor der Materialien des Verbindungsteils 31, der Wärmeableitplatte 321 und des Wärmeableitgeräts 322 dar.
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Wie aus 2 und 3 ersichtlich, ist die erfindungsgemäße Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse 10 paarweise an einer Fahrzeug-Scheibenbremse montiert, die zwei Gehäuse 60, vier Kolben 70 und den Stift 50 umfasst. An den beiden Gehäusen 60 sind jeweils zwei Hydraulikzylinder 61 ausgebildet, in denen die Kolben 70 gleitbar angeordnet sind. Die beiden Rückplatten 20 sind zwischen die Kolben 70 eingesetzt. Der Stift 50 ist durch die beiden Gehäuse 60, die beiden Wärmeableitplatten 321 und die beiden Rückplatten 20 hindurch geführt.
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Wie in 4 und 5 gezeigt, klemmen die beiden Reibungsmaterialien 40 beim Bremsen eine Bremsscheibe 90 fest (siehe 5), um die Geschwindigkeit zu reduzieren, wobei sich die Temperatur der Reibungsmaterialien 40 entsprechend erhöht. Nun wird die Wärme der Reibungsmaterialien 40 direkt auf das Verbindungsteil 31 übertragen, das sowohl selbst die aufgenommene Wärme in die Luft abgibt als auch die Wärme weiter auf das Wärmeableitteil 32 überträgt. Die Wärmeableitplatte 321 und das Wärmeableitgerät 322 des Wärmeableitteils 32 leiten die Wärme in die umgebende Luft. Aufgrund einer größeren Oberfläche erzielt das Wärmeableitgerät 322 des Wärmeableitteils 32 einen besseren Wärmeableiteffekt, so dass ein aufgrund Übertemperatur der Reibungsmaterialien 40 verursachtes Bremsversagen wirksam vermeidbar ist.
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Da der zweite Wärmeableitfaktor größer ist als der erste Wärmeableitfaktor, kann die Wärme der Reibungsmaterialien 40, sofern sie auf die Wärmeableitvorrichtung 30 übertragen worden ist, sich schnell zerstreuen, wobei nur ein kleiner Teil der Wärme auf die Rückplatte 20 übertragen wird. Somit wird vermieden, dass eine übermäßige Menge von Wärme über die Rückplatte 20 auf die Hydraulikzylinder 61 übertragen wird, was ansonst zu einer hohen Temperatur des Hydrauliköls in den Hydraulikzylindern 61 und dadurch zu einem Verderben des Hydrauliköls führen könnte. Auf diese Weise wird ein Bremsversagen vermieden.
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Ferner können Gase durch die Wärmeableitaussparung 221 der zweiten Oberfläche 22 der Rückplatte 20 hindurch strömen, um den Wärmeableiteffekt der Rückplatte 20 weiter zu verstärken und indirekt die Wärmeableitgeschwindigkeit der Reibungsmaterialien 40 zu erhöhen. Des Weiteren kann sich die Wärme der Kolben 70 auch über die durch die Wärmeableitaussparung 221 strömenden Gase schnell in die Luft verteilen. Somit wird ebenfalls ein aufgrund einer hohen Temperatur des Hydrauliköls in den Hydraulikzylindern 61 verursachtes Verderben des Hydrauliköls vermieden, so dass ein Bremsversagen vermieden wird.
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Nachdem die Wärmeableitplatte 321 und das Verbindungsteil 31 miteinander einstückig verbunden worden sind, ist das Volumen klein und dünn. Dadurch bedingt wird eine dünne Bremsbelaganordnung realisiert, die zum Montieren in den Gehäusen 60 mit gängigen Maßen geeignet ist.
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Des Weiteren ist die Wärmeableitplatte 321 manuell biegbar. Wenn die erfindungsgemäße Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse 10 in den Gehäusen 60 montiert ist, befindet sich das Wärmeableitteil 32 außerhalb der Gehäuse 60. So kann der Benutzer manuell die Wärmeableitplatte 321 biegen, damit das aus den Gehäusen 60 herausragende Teil des Wärmeableitteils 32 nicht zu weit vorspringt, sodass der Aufbau der Wärmeableitvorrichtung 30 in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Einsatzraum beliebig variiert werden kann, wie in 6 gezeigt.
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In 7 und 8 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse 10 dargestellt, die ferner eine Wärmeisolationslage 100 umfasst, die an der ersten Oberfläche 21 der Rückplatte 20 angeordnet ist und einen dritten Wärmeableitfaktor aufweist, der kleiner ist als der erste und der zweite Wärmeableitfaktor. Die Wärmeisolationslage 100 befindet sich zwischen der Rückplatte 20 und dem Verbindungsteil 31 der Wärmeableitvorrichtung 30, wodurch die Wärmeisolationslage 100 eine Übertragung der Wärme von der Wärmeableitvorrichtung 30 auf die Rückplatte 20 verhindern kann, sodass eine weitere Übertragung der Wärme auf die Hydraulikzylinder 61 verhindert wird, die ansonst zu einem Verderben des Hydrauliköls in den Hydraulikzylindern 61 und dadurch zu einem Bremsversagen führen könnte. Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse 10 ferner eine Wärmeisolationshülse 200, die durch die Rückplatte 20 und die Wärmeableitplatte 321 der Wärmeableitvorrichtung 30 hindurch geführt ist, wobei der Stift 50 in die Wärmeisolationshülse 200 und die Rückplatte 20 eingesteckt ist, wobei die Wärmeisolationshülse 200 einen vierten Wärmeableitfaktor aufweist, der kleiner ist als der erste und der zweite Wärmeableitfaktor. Durch die Isolation der Wärmeisolationshülse 200 wird die Wärme der Wärmeableitvorrichtung 30 nicht leicht über den Stift 50 auf die Rückplatte 20 übertragen, sodass eine weitere Übertragung der Wärme auf die Hydraulikzylinder 61 verhindert wird.
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Die Erfindung betrifft somit eine Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse, die umfasst: eine Rückplatte 20, die einen ersten Wärmeableitfaktor aufweist; ein Reibungsmaterial 40; und eine Wärmeableitvorrichtung 30, die ein Verbindungsteil 31 und ein Wärmeableitteil 32 umfasst, wobei das Verbindungsteil 31 zwischen der Rückplatte 20 und dem Reibungsmaterial 40 positioniert ist, wobei sich das Wärmeableitteil 32 außerhalb des Hauptteils der Bremsbelaganordnung 10 befindet. Die Wärmeableitvorrichtung 30 weist einen zweiten Wärmeableitfaktor auf, der größer ist als der erste Wärmeableitfaktor. Die erfindungsgemäße Bremsbelaganordnung einer hydraulischen Bremse kann über die Wärmeableitvorrichtung 30 die Wärme des Reibungsmaterials 40 direkt schnell in die Luft übertragen, um eine zu hohe Temperatur des Reibungsmaterials 40 sowie eine Übertragung der Wärme des Reibungsmaterials 40 auf das Hydrauliköl in einem Hydraulikzylinder 61 zu verhindern und somit ein Bremsversagen zu vermeiden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Bremsbelaganordnung
- 20
- Rückplatte
- 21
- erste Oberfläche
- 211
- Befestigungsteil
- 21
- Ausnehmung
- 22
- zweite Oberfläche
- 221
- Wärmeableitaussparung
- 30
- Wärmeableitvorrichtung
- 31
- Verbindungsteil
- 311
- Öffnung
- 312
- Einfügekörper
- 32
- Wärmeableitteil
- 321
- Wärmeableitplatte
- 322
- Wärmeableitgerät
- 40
- Reibungsmaterial
- 50
- Stift
- 60
- Gehäuse
- 61
- Hydraulikzylinder
- 70
- Kolben
- 90
- Bremsscheibe
- 100
- Wärmeisolationslage
- 200
- Wärmeisolationshülse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- TW 436108 [0003]
- US 7905335 [0003]
- TW 201229401 [0003]
- TW 201210884 [0004]
- TW 343085 [0008]
