DE2101827A1

DE2101827A1 - Verfahren zum Aufbringen einer schutzenden, abriebfesten oder ver starkenden Auflage auf eine Unterlage, wie ein Gewebe, einen Teppich oder dgl

Info

Publication number: DE2101827A1
Application number: DE19712101827
Authority: DE
Inventors: Clifford Reginald Marple Cheshire Kemp (Großbritannien)
Original assignee: Miles Redfern Ltd , Dunstable, Bed ford (Großbritannien)
Priority date: 1970-01-16
Filing date: 1971-01-15
Publication date: 1971-07-22
Also published as: FR2076140B3; FR2076140A3; GB1274971A; IT938757B; NL7100436A; BE761529A; CH520554A

Description

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Verfahren sum Aufbringen einer schützenden, abriebfesten oder verstärkenden Auflage auf eine Unterlage, wie ein Gewebe, einen Teppich oder dergleichen. .

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer schützenden, abriebfesten oder verstärkenden Auflage auf ein© Unterlage, wie ein Gewebe, einen Teppich oder dergleichen.

ISs sind verschiedene Verfahren bekannt geworden, um eine Auflage, wie beispielsweise eine fußmatte auf einen zugeschnittenen Automobilteppich aufzubringen* Einem bekannten Vorschlag zufolge kann dies beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Auflage durch Annähen in ihrer Position gegenüber dem Teppich gehalten wird« Einem anderen Vorschlag zufolge werden Auflagen, die aus geeignetem Material bestehen, in ihren Bandzonen durch Verschweißung mit dem bereits zugeschnittenen Teppich verbunden, wobei die Verschweißung nach dem bekannten Hochfrequenzschweißverfahren erfolgt. Obwohl die vorerwähnten Fertigungsverfahren eine zufriedenstellende Befestigung der Auflage auf der bereite vorgeformten Unterlage ermöglichen, besteht eine Tendenz zum Aufwölben der Auflage, was zu einem unschönen Aussehen führt. Darüberhinaus können so aufgebrachte Auflagen, falls sie einmal durchgescheuert sind, sich an den Scheuerrändern auch aufwerfen und dadurch bei weiterer Benutzung der mit der Auflage versehenen Unterlage zu einem Sicherheit sr is iko werden.

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Ua diesen Nachteil «u beseitigen, hat nan bereits vorgeschlagen, die Auflage über ihre ganze Oberfläche mit der Unterlage also beispielsweise einem Teppich zu verschwalasen, wobei aan eich der bekannten Hochfrequenzschweißtechnik bedient. Sin solches Vorgehen stellt zwar sicher, daß es auch bei durchgescheuerter Auflage nicht nehr zu einem Aufwerfen der Scheuerränder^kommen kann?/dafür aber einen erheblichen Kapitaleinsatz notwendig , da ÜpeZieleinrichtungen erforderlich sind. Dies ist besondere nachteilig, wenn für eine gewünschte Auflagengröße keine Großserie zustande kommt, da jede Änderung in der Auflagenform oder AuflagengrSße eine neue Elektrode erforderlich macht.

Bin weiterer Nachteil, der alt der Fertigung 4©* nach den vorerwähnten Verfahren verbunden ist, liegt darin begründet, daß das Material, aus dem bei den bekannten Verfahren die Auflagen herauszuschneiden sind, von den Herstellern in der Regel nur dann su tragbaren Preisen abgegeben wird, wenn größere Partien abgenommen werden. Hierdurch ergibt sich für die wenigen Firmen, die die Auflagen auf die Unterlagen aufbringen, die Notwendigkeit, eine große Lagerhaltung in diesen Materialien zu betreiben, was sich entsprechend kostenstelgernd auswirkt.

Wenn aber das Material, aus dem bei den bekannten Verfahren die Auf lagen herausgeschnitten werden, nur in großen Partien und damit mit einem entsprechend hohen Kapitdeineatz besogen werden kann, so wird von den Verarbeitern die Legerhaltung meist auf nur einige Einfärbungen beschränkt, wodurch sich entsprechende Beschränkungen in der Auswahl ergeben.

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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, nach dem eine schützende, abriebfeste oder verstärkende Auflage auf eine Unterlage in einer vorgegebenen Position einfach und wirtschaftlich aufzubringen iet. Bei einer unter Anwendung dee erfindungsgemäßen Verfahrene aufgebrachten Auflage sollen dabei auch die Nachteile vemieden werden, die sich bei der Aufbringung nach den bekannten Verfahren ergeben, und zwar Insbesondere bei jenen Verfahren, bei denen die Auflagen lediglich längs Ihrer Kanten Mit der Unterlage beispielsweise durch Schweißen oder Nähen verbunden werden. _ä

Das erfindungsgemäße ,Verfahren sum Aufbringen einer schutsenden, abriebfesten oder verstärkenden Auflage auf eine Unterlage, wie ein Gewebe, einen Teppich oder dergleichen ist dadurch gekennzeichnet, daß ein thermoplastisches, pulverförmiges Material in eine offene Form gegeben wird, deren Kanten der Außenfora der zu erzeugenden Schicht entsprechen, daß die Form so weit aufgeheizt wird, bis das eine Schicht bildende Material wenigsten« an seiner Oberfläche klebrig 1st, daß das zumindest an seiner Oberfläche klebrige Material und die Unterlage unter Druck miteinander in Berührung gebracht werden, und daß die Form von der Unterlage nach Abkühlung des Materials, d. h. g nach dessen Abbinden getrennt wird und die geformte Auflage ™ auf der Unterlage und mit dieser verhaftet zurückbleibt.

Im Rahmen der Erfindung kann dlejOrm vor oder nach Aufbringen des bereite eine klebrige Oberfläche aufweisenden Materials auf die Unterlage so weit aufgeheizt werden, daß das Material eine zusammenhängende Schicht bildet. Üblicher-

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weise erfolgt diese Aufreizung, bevor das bereit« eine klebrige Oberfläche aufweisende Material mit der Unterlage in Berührung gebracht wird. In einzelnen fällen kann das Material aber auch zu einer zusammenhängenden Masse aufgrund der Aufwärmung durch die Form nach Aufsetzen auf die Unterlage werden, wozu auch der aufgebrachte Druck beitragen kann.

Einen bevorzugten Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens zufolge wird die Form gekühlt, um ein Abbinden der zusammen· hängenden Masse zu bewirken.

Ia allgemeinen ist die Unterlage durch einen Teppich gebildet, der eine haarige Oberfläche aufweist und auf den die Form aufgesetzt wird. Dies stellt ein bevorzugtes Vorgehen Ib Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Se kann jedoch auoh die Unterlag« auf die Form aufgebracht werden, um die Oberflächenverbindung zwischen der zur Bildung der Auflage vorgesehenen kohärenten Masse und der Unterlage zu bewirken.

In Auegestaltung der Erfindung erweist es sich als zweckmäßig, mit dem zur Bildung der Auflage dienenden Material, und zwar einem natürlichen »tder synthetischen thermoplastischen Material die Form su füllen, etwa überschüssiges Material zu entfernen und die Form zu schütteln, bevor diese aufgeheizt wird.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf alle Anwendungeformen des Verfahrens, bei denen gemäß dem Verfahren eine schützende, abriebfeste oder verstärkende Auflage auf

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eine Unterlage, wie beispielsweise einen speziellen Automobilteppich, ein Gewebe oder dergleichen, aufgebracht wird. Bas erfindungegenäBe Verfahren wird nachfolgend anhand einee Ausführungsbeispieles ebenso wie das erhaltene Produkt naher erläutert. Bs zeigen:

Figur 1: eine schematieche Darstellung der verschiedenen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Figur 2 s einen Querschnitt durch einen Automobilteppich, der mit einer nach dem erfindungsgemäBen Verfahren aufgebrachtem Auflage I

versehen ist.

Zur Durchführung des Verfahrene wird, wie aus Figur 1 ersichtlich let, eine nach oben offene Font 11 vorgesehen, deren Gestalt der angestrebten Form der Auflage entspricht ο Die Fora umfaßt ein« Aluminiumplatt·, die an Umfang alt aufrecht stehenden Rändern 11a versehen ist und deren Bodenfläche 11b ein Komplementärmuster zu den Muster aufweist, alt den die Oberseite 12a der fertigen Auflage versehen sein soll. In Durchführung des Verfahrens wird die Fora bis zu ihre« Band mit einem thermoplastischen, die Auflage bildenden Material 13 gefüllt. Ist bei der j

Füllung SU viel Material in die Form gelangt, so wird dieses durch Abstreifen entlang der Formränder entfernt (Verfahrenestufe A). Hierauf wird die Form gerüttelt, um die kleineren Partikel des in pulverfßrmigen Zustande befindlichen Materiales auf den Boden der Form zu bringen. Danach wird die Form >in einem Herd 14 aufgeheizt, (Verfahrensstufe B), um aus dem bislang pulverförmiger thermo-

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plastischen Material eine zusammenhängende Masse zu machen»

Es hat sich gezeigt, daß pulverförmiges Polyäthylen mit einer Korngröße von etwa 400 Mikron und einen Schmelzfluß-bei-wert von 70 besondere geeignet ist· Material dieser Art wird vorzugsweise auf eine Temperatur γοη 150° Celsius aufgeheizt; es hat sich jedoch auch eine Aufheizung auf. etwa 110° Celsius als ausreichend erwiesen. Die Temperatur des Herdes, in dem die Form aufgeheizt wird und: die Heizzeit sind von der Dicke und dem Material der Form sowie von der Dicke der pulverförmiger! Materialschicht abhängig. Bei einem Versuch hat sich gezeigt, daß eine ausreichende Schmelztemperatur für das pulverförmig Material beispielsweise nach 10 Minuten Aufheiazeit in einem Herd mit einer Lufttemperatur von 200° Celsius erreicht wurde.

Beim Aufheizen senkt sich der Oberflächenspiegel des in der Form befindlichen Polyäthylens ab und die Oberfläche der nun zusammenhangenden Masse wird klebrig, und zwar in einem Maße, um an einer Unterlage, mit der es in Kontakt gebracht wird, haften zu bleiben.

Nach de» Aufheizen der gefüllten Form wird diese gedreht (Verfahrensatufe C) und auf die Oberfläche der Unterlage 19 aufgesetzt, wobei die Form 11 über die Pressplatte 16 unter Druck mit der Unterlage in Kontakt gebracht wirdο Wenn.als Unterlage ein mit Haarbüscheln versehener Teppich, wi· er au« Figur 2 ersichtlich ist, Verwendung findet, so greifen hierbei die aufrecht stehenden Händer

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in den Flor des feppiohs. Dieser geht mit der sueammenhängenden Hasse des die Auflage bilden Ifaterialee, das sich in der Font befindet, eine enge Verbindung ein. Die Verbindung der aufrechten Ränder 11a der Form »it der Oberfläche des Seppichs 15 unter Druck bewirkt, daß sich saubere Kanten 12b für die Auflage ergeben, da die Bänder eine Bewegung des in der für» befindlichen thermoplastischen Materiales nach außen verhindern und da welter auch durch die Bänder entlang de« umfang der herzustellenden Auflage die Haarbüschel 15*. entweder in die For» oder nach außen abgedrängt werden. Der auf die for» ausgeübte Druck bewirkt darüberhinaue noch eine feste Verbindung der innerhalb des umfange» der For» liegenden Büschel »it der sueaanenhäogendea, die Auflage bildenden Masse·

Durch Kühlung der For» bindet dl« kohärente Masse «b und bildet nunmehr eine formbeständige Auflage, die mechanisch mit den Haarbuseheia verhaftet 1st* Mach der Abkühlung der Form kann diese abgehoben werden, und es bleibt die fertige Auflage zurück (Terfahrensstufe D).

Als Material für den Flor des Teppichs haben sich Wolle oder auch die unter den Hamen lylon und Bayon bekannten synthetischen Fasern als geeignet erwiesen. Beben diesen Materialien sind Jedoch auch andere bekannte Materialien in etwa gleicher Welse geeignet, und swar deshalb, well die Verbindung «wischen der Auflage und de» Flor, also den Haaren des Teppiche »ehr physikalischer denn chemischer JTatur 1st. Selbstverständlich kann das erfindungsgemäfie Verfahren ungeachtet des rorgeeohilderten Ausführungsbei«

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Spieles aber auch sum Aufbringen von Auflagen auf andere Materialien als haarige Gewebe oder dergleichen dienen.

Ua eine dichte Arbeltefolge zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, die Druckausübung auf die Fora und deren Kühlung gleichzeitig oder zumindest in etwa gleichzeitig erfolgen zu lassen« Als Druck hat sich ein solcher von etwa 0,1 kg/cm der Fora als auereichend und zweckmäßig erwieeen° Für die Kühlung reichen zwei Minuten aus, wenn wassergekühlte "Preseplatten Verwendung finden, die auf 20° Celsius gehalten werden_o

Wie sich aus dem Vorstehenden ergeben hat, 1st zur Herstellung jeder Auflage jeweils eine geeignete Menge an Material erforderlich, das jeweils In die Form einzugeben ist, so daß sich vielfältige Variatlonsaöglichkeiten im Hinblick auf die Materialzusammensetzung und die Materialeinfärbung ergeben. So können dem pulverförmigen Material Pigmente oder andere eine Färbung bewirkende Stoffe hinzugefügt werden, um Auflagen in der jeweils gewünschten Farbgebung zu erzeugen. Öle Farbzugebung kann beim erfindungsgemäßen Verfahren von Takt zu Takt gegebenenfalls geändert werden. Daneben können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch andere Zusätze Verwendung finden, nämlich beispielsweise Setzmittel, durch die die Entstehung einer kohärenten Masse aus dem ursprünglich pulverförmigen Material gefördert wird.

Za einem speziellen Ausführungsbeispiel ist sowohl ein Farbstoff wie auch ein Netzmittel zugegeben worden. Von dem Farbstoff wurden dabei 0,1 Gewichtprozente und von

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zugegeben dem Ketzmittel 0,5 6ewichtprozente>i jeföils bezogen auf das in Pulverform verwendete Polyäthylen. Um eine gute Vermischung der einzelnen Bestandteile des Haterialgemsngeß su erhalten, ist es zweckmäßig, die Vermischung in einer Kugelmühle vorzunehmen. Der Miachvorgang kann dabei/zwei Stufen ablaufen, wobei zunächst der Farbstoff und das Beizmittel miteinander vermischt werden und wobei diese Mischung data ptilverförmigen Polyäthylen in einem zweiter, Arbeitsgang in entsprechender Menge zugefügt wirdo

Wird _t wie vorstehend erläutert, eine als Schutzschicht, bzwο als abriebfeste Schicht dienende Auflage vorgesehen, so wird deren $icke so bemessen, daß zu ihrer Herstellung eine Form verwendet werden kann, die geeignet ist, die auereichende Menge des thermoplastischen Materiales aufzunehmen. Sollen dickere Auflagen, wie z. B. Fußmatten, hergestellt werden, so sind auch dickere Pulverschichten in der Verfahrenstufe A vorzusehen,. Um dies zu ermöglichen, kann es zweckmäßig sein, die wirksame Höhe des Formrandes vorübergehend zu erhöhen, und zwar durch Auf set ze μ eines geeigneten Rahmens lla' auf den vorhandenen Rand lla. Bar zusätzliche Rahmen wird nach dem Schütteln der Form land vor dem Einbringen in den Ofen wieder entfernt»

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf den beschriebenen und dargestellten Verfahrensablauf beschränkt α Vielmehr können beispielsweise auch pulverförmige Materialien in der Ausgangsstufe Verwendung finden, die andere Partikelgrößen aufweisen« So hat es sich zwar gezeigt, daß die Verwendung pulverförmiger Materialien

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ait Fart Ike !großen zwischen 100 und 1200 Mikron besonders günstig ist, daß aber auch mit außerhalb dieses Bereiches liegenden Partikeln die Durchrührung des Verfahrene ait guten Ergebnis noch möglich sein kann.,

Werden allerdings die Partikel zu groß, dann besteht die Möglichkeit, daß die Oberfläche der hergestellten Masse oder Auflage porös wird, was Nachteile für die optische Wirksamkeit des. Erzeugnisses zur Folge hat. Die Gefahr von Poren läßt sich dadurch herabmindern, daß die Fora gerüttelt wird, wodurch die kleineren Partikel auf den Boden der Form gelangen» Welter kann man der Bildung von Poren auch noch durch eine entsprechende Gestaltung der Form entgegenwirken, in dem man beispielsweise sackloch· artige Hohlräume oder scharfe Ecken und Kanten vermeidet oder indem man in dieser Richtung wirkende Zusatzstoffe dem Ausgangsmaterial beigibt.

Heben den bereits erwähnten thermoplastischen Materialien können auch all jene thermoplastischen Materialien oder deren Mischungen Verwendung finden, die unter Hitzeeinfluß eine klebrige Oberfläche erhalten. Es sei in diesem Zusammenhang beispielsweise auf Äthylen, Vinylacetat, Polypropylen oder Polyvinylchlorid in Pulverform verwiesen. Ale besondere geeignet hat sich auch eine Mischung aus Polyäthylen und Äthylenvinylacetat erwiesen. Daneben können auch andere synthetische, plastische Materialien und deren Mischungen Verwendung finden·

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Die Temperatur, auf die die form β rhi t st werden muß» ist dabei selbatverständlich den besonderen Anforderungen des jeweiligen thermoplastischen Materials und den Eroduktlonegegebenheiten ansupassen. Ebenso let bei der Temperaturwahl auch das Material zu berücksichtigen, aus dem die rom hergestellt ist * Ferner muß auch bei der Teaperaturwahl berücksichtigt werden, daß es bei den gewählten Temperaturen nicht *u einer thermischen Entmischung der benutzten thermoplastischen Materialien kommt. Die Qualität und die Gleichförmigkeit des Irseugnisses wird im fiahmen des <i>rf indungsgemäflen Te rf ahrens verbessert, |

wenn die Form mit einem Mittel behandelt wird, das ein Ablösen der hergestellten Auflage oder Matte τοη der Form erleichtert. Ss eignet sich hierfür Polytetrafluoräthylen.

Xm Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, bei geeigneter Formgebung für die Unterlage eine flexible Form und eine entsprechend geformte Bressplatte tu verwenden·

Das erflndungsgemäße Verfahren 1st selbstverständlich nicht auf die Anbringung von Sohutssohichten auf Automobilteppichen beschränkt, wenn diese Anwendung des Verfahrene auch eine bevorzugte 1st. Beben Automobilteppichen lassen sich nach dem erfindungsgemafien Verfahren aber auch Zonen ';< von Bodenbelagen beschichten, falls hler solche Auflagen gewünscht werden und falls diese Bodenbeläge eine geeignete Oberfläche, also beispielsweise eine haarige Oberfläche aufweisen.

Abgesehen τοη diesen Ausführuogsbeisplelen ist das erfIndungsgemAße Verfahren Insbesondere noch für die Herstellung

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von Schutzkleidung von Bedeutung. Daaben kann es in all Ü&nexk Fällen Verwendung finden, wo lokal abriebfeste Schiohten_t Schutzschichten oder Verstärkungen vorgesehen werden sollen. Als Beispiel hierfür seien Schutzschichten an Handschuhen oder Ci«ickei:-Auflagen erwähnt. ferner können nach de« erfindungsgeaäfien Verfahren beispielsweise auch Schienbeinschoner hergestellt werden.

- Ansprüche -

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Claims

A n spriioh β

Verfahren zum Aufbringen einer schützenden, abriebfesten oder verstärkenden Auflage auf eine Unterlage, wie ein Gewebe, einen Teppich oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermoplastisches pulverförmiges Material in eine offene Form gegeben wird, deren Kontur der Außenform der zu erzeugenden Auflage entspricht, daß die Form so weit aufgeheizt wird, bis das in der Form eine Schicht bildende Material wenigstens an seiner "

Oberfläche klebrig ist, daß das zumindest an seiner Ober» fläche klebrige Material und die Unterlage unter Druck miteinander in Berührung gebracht werden und daß die Form von der Unterlage nach Abkühlung des Materiales getrennt wird und die geformte Auflage auf der Unterlage und mit dieser verhaftet zurückbleibt ο

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form aufgeheizt wird, bis das sehicht-bildende Material eine zusammenhängende Masse bildet, bevor die klebrige Oberfläche des Materialee mit der Unterlage in Berührung gebracht wird. λ

3« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet« daß die gefüllte Form vor dem Aufheizen geschüttelt wird.

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4· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Form gefüllt und überschüssiges Material von der Pora abgestreift wird, bevor die Form aufgeheizt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Füllung die Form durch Aufsetzen eines fiahmens auf die Formrand«*· erhöht wird Und daß der Rahmen vor dem Aufheizen von der Form wieder abgenommen wird»

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material eine ein Hetzmittel umfassende Zusammensetzung hat.

7· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material eine einen Farbstoff umfassende Zusammensetzung hat.

8» Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das sythetisehe thermoplastische Material von pulverförmiger Struktur ist, wobei die Partikel in der Größenordnung von bis 1200 Mikron liegen.

9· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Form bei ihrer Belastung ium Aufbringen des Materialee au* die Unterlage gleichzeitig gekühlt wird.

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10c Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage auf eine Unterlage mit haariger Oberfläche aufgebracht wird.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage auf eine einen Bodenbelag bildende Unterlage aufgebracht wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage auf einen Automobil-Teppich aufgebracht wird.

13· Verfahren nach eines der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage auf einen Untergrund alt Hoppen oder Haarbüscheln aufgebracht wird und daß die Form beim Aufdrücken auf die Unterlage zwischen die Noppen oder Büschel la Bereich ihrer Bänder hineingedrückt wird.

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