DE2338619A1 - Kombination von luftreifen und rad - Google Patents

Kombination von luftreifen und rad

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DE2338619A1
DE2338619A1 DE19732338619 DE2338619A DE2338619A1 DE 2338619 A1 DE2338619 A1 DE 2338619A1 DE 19732338619 DE19732338619 DE 19732338619 DE 2338619 A DE2338619 A DE 2338619A DE 2338619 A1 DE2338619 A1 DE 2338619A1
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DE19732338619
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English (en)
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Geoffrey Lionel Coulter
Michael Peter Japp
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Dunlop Ltd
Original Assignee
Dunlop Ltd
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Description

dr. MOLLER-BORe dipl.-p>hys. Drt. MANITZ dipl.-chem. dr. DEUFEL
dipl.-ing. FINSTERWALD dipl.-ing. GRÄMKOW
PATENTANWÄLTE
München, den 3 ο, j«ju Fi/Lo/Sv - D 1459
DUNLOP LIMITED
Dunlop House, Ryder Street, St. James's London S.W.1, England
Kombination von Luftreifen und Rad
Die Erfindung betrifft Kombinationen von Luftreifen und Rad und insbesondere das Abdichten von Löchern bzw. Durchbohrungen im Luftreifen hiervon.
Bei dem teilweisen oder vollständigen Entlüften eines auf einem Rad montierten Luftreifens während des Fahrens eines Fahrzeuges kommen gegenüberliegende Oberflächen im Inneren der Kombination von Reifen und Rad unter mehr oder weniger Belastung, je nachdem, ob die Entlüftung vollständig ist oder nicht, miteinander in Kontakt. Die Bereiche der innenliegenden Oberflächen, welche normalerweise miteinander in Berührung kommen, sind die inneren Oberflächen des Reifens nahe bei jedoch radial auswärts von den Felgenflanschen und die inneren Oberflächen ofes Reifens nahe bei jedoch seitlich nach
309886/0511
Or. Müller-Born Dr. Manitz · Dr. Deufel ■ Dipl.-ing. Finsterwald Dipl.-ing. Grämkow Braunschweig, Am Bürgerpark 8 8 München 22, Robert-Koch-Straße 1 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, Marktstraße Telefon (0531) 73887 Telefon (0811) 293645, Telex 5-22050 mbpat Telefon (0711) 567261 Bank: Zentralkass« Bayer. Volksbanken, München, Kto.-Nr.9822 Postscheck: München 85495
innen von der Wulstkante. -
Wenn die Oberflächen miteinander in Kontakt kommen, wird innerhalb der Gummi- und Textilkomponenten des Reifens eine beträchtliche Wärme erzeugt, und es ergibt sich eine sehr rasche strukturelle Zerstörung.
Diese Schwierigkeit bzw. dieser Nachteil kann durch die Verwendung eines Gleit- bzw. Schmiermittels herabgemindert oder vermieden werden, wie dies in den britischen Patentanmeldungen Nr. 30 O33/7O und 8 592/71 = deutsche Patentanmeldung P 21 30 329.7beschrieben ist. Wie bereits in dieser Patentanmeldung erläutert, ist es vorteilhaft, das Loch bzw. die Durchbohrung falls möglich abzudichten, so daß ein gewisser Innendruck wieder hergestellt werden kann, z.B. durch Verdampfung von einem oder mehreren Bestandteilen des Gleitmittels.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Kombination von Luftreifen und Rad geschaffen, die eine Gleitmittelzusammensetzung zum Schmieren der innenliegenden Oberflächen der Kombination bei der Anwendung in einem entlüfteten oder wesentlich unteraufgepumpten Zustand enthält, die sich dadurch auszeichnet, daß die Gleitmittelzusammensetzung einen flüchtigen Bestandteil zum mindestens teilweise Wiederaufpumpen des Reifens und ein ein Loch abdichtendes Material, welches ein zerschnitzeltes und/oder gemahlenes Kunststoffmaterial umfaßt, enthält. Bevorzugt besitzt das Kunststoffmaterial eine Dichte relativ zu derjenigen der Zusammensetzung im Bereich von 0,7 bis 1,3·
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Gleitmittelzusammensetzung zum Schmieren der innenliegenden Oberflächen einer Kombination von Reifen und Rad geschaffen,
309886/0S1 1
zum
die einen flüchtigen Bestandteil/wenigstens teilweis en Wiederaufpumpen des Reifens und ein ein Loch abdichtendes Material, welches ein zerschnitzeltes und/oder gemahlenes Kunststoffmaterial umfaßt, enthält. Vorzugsweise besitzt das Kunststoffmaterial eine Dichte relativ zu derjenigen der Zusammensetzung im Bereich von 0,7 bis 1,3·
Beim Gebrauch der Gleitmittelzusammensetzung soll das ein Loch abdichtende Material ein Loch bzw. einen Durchstich oder eine Durchbohrung in dem Reifen einer Kombination von Reifen und Rad abdichten. Als Folge der durch Biegung oder Faltenbildung und Reibung innerhalb der Kombination erzeugten Wärme verdampft der flüchtige Bestandteil und bewirkt hierdurch ein teilweises Wiederaufpumpen bzw. Wiederfüllen des Reifens.
Vorzugsweise umfaßt das zerschnitzelte Kunststoffmaterial Polyäthylen niederer Dichte. Die bevorzugte maximale Größe des zerschnitzelten Polyäthylens entspricht derjenigen Teilchengröße, welche gerade durch ein Sieb mit etwa 3 mm öffnungen hindurchtritt, besonders bevorzugt sollte das Material jedoch eine Mischung von Teilchengrößen von etwa 1,7 mm (Sieb gemäß British Standard 410 (1959) von 10 mesh) bis hinab zu feinen Teilchen von z.B. etwa 100 Mikron sein. Die bevorzugte Dicke des Polyäthylens beträgt 75 Mikron, obwohl auch andere Stärken verwendet werden können.
Vorzugsweise umfaßt das gemahlene Kunststoffmaterial Polystyrolschaum von demselben Teilchengroßenbereich wie das zerschnitzelte Polyäthylen.
Das zerschnitzelte und/oder gemahlene Kunststoffmaterial kann vorteilhäfterweise in Kombination mit Nylonfäden verwendet werden, welche vorzugsweise eine Länge von 1 bis 3 mm und eine Denier-Zahl im Bereich von 1 bis 6 besitzen. Bei einer weiteren Ausführungsform kann das zerschnitzelte und/oder gemahlene Kunststoffmaterial in Kombination mit vulkanisiertem Kautschuk in
3 09886/0511
zerschnitzelter oder gemahlener Form, der einen Größenbereich ähnlich demjenigen des Kunststoffmaterials besitzt, verwendet werden.
Das Kunst stoff material kann innerhalt) der Füllkammer, welche durch die Kombination von Reifen und Rad gebildet wird, in loser Form vorliegen, während der restliche Teil der Gleitmittelzusammensetzung in einer einschließenden Einrichtung gehalten wird. Alternativ kann das Kunststoffmaterial lose innerhalb der Füllkammer zusammen mit einem oder mehreren anderen Bestandteilen der Gleitmittelzusammensetzung vorliegen. Im letzteren Fall wird es bevorzugt, wenigstens den flüchtigen Bestandteil der Gleitmittelzusammensetzung bei der Anlieferung einzuschließen, um den Verlust dieses Bestandteiles auf ein Minimum herabzusetzen. Eine besonders geeignete Form der letztgenannten Ausführungsform ist eine Gleitmittelzusammensetzung, welche einen Bestandteil, in welchem das ein Loch abdichtende Material getragen wird, und einen eingeschlossenen Dilatanz-Bestandteil enthält. Der Dilatanz-Bestandteil kann entweder zusammen mit oder getrennt von dem flüchtigen Bestandteil eingeschlossen sein.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Kunststoff material mit dem Gleitmittel in einer einschließenden Einrichtung eingeschlossen sein, wie dies in der Patentanmeldung P 21 30 259-0 beschrieben ist.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform, bei der das Kunststoffmaterial, z.B. geschäumtes Polyurethan ist, kann das Material auf die innere Oberfläche des Reifens, vorzugsweise in den Bereichen der inneren Oberfläche, welche beim Entlüften miteinander in Kontakt kommen, in Streifenform aufgetragen sein, z.B. der Streifen kann auf die innere Oberfläche des Reifens durch einen Klebstoff aufgeklebt sein. Beim Entlüften bzw. Plattwerden der Kombination von Reifen und Rad wird der Streifen zwi-
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sehen den inneren Oberflächen des Reifens zermahlen.
Beispiele von Gleitmittelzusammensetzungen, welche die ein Loch abdichtenden Materialien gemäß der Erfindung enthalten, sind in den britischen Patentanmeldungen Nr. 30 033/70 und 8 592/71 « deutsche Patentanmeldung P 21 30 329.7 beschrieben.
Der Luftreifen ist vorzugswe.se ein Luftreifen mit einem relativ niederen Aspekt- bzw. Seitenverhältnis von z.B. 50 % bis 75 % mit einer von einem Zwischenbau getragenen Lauffläche, und vorzugsweise weist er ferner eine in Radiallagen angeordnete Karkasse auf. Vorteilhafterweise kann der Reifen auch eine breitere Lauffläche besitzen, als dem Abstand zwischen seinen Wulstfersen bei der Montage auf der Felge der Kombination Reifen/Rad entspricht.
Vorzugsweise ist der Reifen von äer Art, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 22 47 640.0 beschrieben ist, bei welchem die Steifigkeit des Laufflächen- und Seitenwandaufbaus zusammen mit der Breite der Lauffläche derart sind, daß eine der Seitenwände beim Laufen des Reifens im entlüfteten oder praktisch entlüfteten Zustand und unter Einwirkung einer wesentlichen Seitenkraft unter Zug in den Bereich der Kontaktfläche gebracht wird, um den Wulst von einer seitlichen Bewegung zurückzuhalten, während die andere Seitenwand in einen gefalteten Zustand in den Bereich gebracht wird, so daß sie als Puffer zwischen einem Flansch einer Radfelge, auf den der Reifen montiert ist, und der Straßenoberfläche wirken kann. Bei der Verwendung eines solchen Reifens ist es wesentlich, daß die Wulste in den Wulstsitzen verbleiben, wenn der Reifen entlüftet ist, und daß sie nicht in eine Grube bzw. Vertiefung auf der Radfelge fallen können. Daher sollte entweder eine Felge ohne eine Grube bzw. Vertiefung verwendet werden, z.B. eine zusammengesetzte Felge oder eine Felge, in welcher die Grube bzw. Vertiefung durch axiale Kompression geschlossen wurde, nachdem das Montieren des
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Reifens erleichtert worden ist, oder es sollten Rückhalteeinrichtungen vorgesehen werden, um jedes Fallen eines Wulstes in eine Grube bzw. Vertiefung zu verhindern, z.B. ein Wulstabstandsring, Abstandseinheiten oder Vorsprünge auf der Radfelge.
Beispiele von Gleitmittelzusammensetzungen, welche in Verbindung mit dem ein Loch abdichtenden Material verwendet wurden, und die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind im folgenden zusammengestellt.
Beispiel
Mit einem 1,19 mm Bohrer wurde ein rundes Loch in die Mittelrille eines nicht aufgepumpten, neuen 185-60-13 Reifens auf einer geteilten Felge von 3,5 Zoll zwischen den Flanschen gebohrt. Um sicherzustellen, daß die Innenseite des Loches gleichförmig und nicht teilweise blockiert war, wurde ein rotglühender, dünner Draht mehrere Male von außen durchgestoßen. Der Ventileinsatz wurde entfernt, und es wurden folgende Materialien durch das Ventilloch eingeführt:
Flüssigkeit - 300 ml eines Gemisches von
Copolymerisaten mit verschiedenen Molekulargewichten, welche Äthylenoxid und Propylenoxideinheiten enthalten (Warenbezeichnung Ucon 5O-HB-51OO X es
Union Carbide) 231 ml
Wasser ' 46 ml
Äthylalkohol (74 over proof) 23 ml
Feststoffe - Polyäthylenfolie, 75 Mikron dick, 15 g zerschnitzelt zu Stücken unterschiedlicher Teilchengröße, die jedoch alle durch ein Sieb mit einer Öffnungsgröße von 1,70 mm
309886/0511
(British Standards Institute test sieve Ref. BS 410) hindurchgingen.
Nylonfäden, 1mm Länge, 3 den 1,5 g
Der Ventileinsatz wurde dann wieder eingesetzt, der Reifen wurde jedoch nicht aufgepumpt belassen, um die Situation unmittelbar nach einem Durchbohren zu simulieren. Der Wagen (Fabrikat Ford Escort) wurde nun mit etwa 80 km/h (50 mph) eine gerade Fahrspur auf- und abgefahren, wobei an jedem Ende abwechselnd nach rechts und links gewendet wurde. Der Wagen wurde in Intervallen angehalten, der Druck wurde bestimmt und das durchgestoßene Loch wurde auf Leckverluste untersucht.
Entfernung: -les) 9
kg/cm		 ruck Leckverluste
km (Mj (2 ) 0,105 (psi)
3,22 (5 ) 0,211 (1,5) keine
8,05 (10) 0,281 (3 ) keine
16,1 (20) - 0,281 (4 ) schwach
32,2 (30) 0,316 (4 ) keine
48,3 (40) 0,316 (4,5) schwach
64,4 (4,5) schwach
Der Wagen wurde dann über Nacht stehengelassen und die Untersuchung am nächsten Tag erneut aufgenommen.
Entfernung Druck Leckverluste
(km (Miles) (kg/cnT (psi)
67,6 (42) 0,176 (2,5) keine
72.4 (45) 0,281 (4 ) keine
80.5 (50) 0,352 (5 ) keine
Dann wurde ein scharfer Metallgegenstand durch das durchbrochene Loch eingesetzt, um die zeitweilige Abdichtung zu zerbrechen, wobei der Druck auf null abfiel. Die Untersuchung wurde dann fortgeführt, um festzustellen, ob das Abdichten erneut hergestellt wurde.
30988B/05 1 1
Entfernung Druck Leckverluste
km (Miles; kg/cm (psi)
83,7 (52) 0,316 (4,5) schwach
88.5 (55). 0,316 (4,5) schwach
96.6 (60) 0,316 (4,5) keine 112,7 (70) 0,316 (4,5) schwach
Der scharfe Metallgegenstand wurde erneut durch das durchbohrte Loch eingesetzt, der Reifen wurde platt} und es wurde mit dem Fahren erneut begonnen.
Entfernung Dsuck Leckverluste
km (Miles; kg/cm (psi)
115,9 (72) 0,211 (3 ) schwach
120.7 (75) 0,211 (3 ) schwach
128.8 (80) 0,246 (3,5) keine
Die Abdichtung wurde ein drittes Mal durch Einsetzen des scharfen Metallgegenstandes durch das Loch zum Zerbrechen gebracht und der Reifen in einen entlüfteten Zustand übergeführt. Dann wurde mit dem Fahren erneut begonnen.
Entfernung Druck Leckverluste
km (Miles) kg/cm (psi)
132,0 (82 ) 0,105 (1,5) keine
136.8 (85 ) 0,176 (2,5) schwach 144,4 (90 ) 0,246 (3,5) schwach
160.9 (100) 0,316 (4,5) schwach
Die Untersuchung wurde abgeschlossen, nachdem gezeigt worden war, daß ein Loch in der oberen Mitte mit einem Durchmesser von 1,19 mm durch die Gleitmittelzusammensetzung abdichtbar ist, daß ein kleiner, jedoch wertvoller Innendruck in dem so abgedichteten Reifen erneut wieder eingestellt werden kann, und daß die geschmierte Reifen/Rad-Kombination 161 km bei 30 kmh (50 mph) fahrtüchti^ ist.
'3 0988RZORI 1

Claims (30)

Patent ansprüche
1.(Kombination von Luftreifen und Rad, welche eine Gleitmittel-
V / zusammensetzung zum Schmieren der innenliegenden Oberflächen
der Kombination bei der Anwendung in einem entlüfteten oder praktisch unteraufgepumpten Zustand enthält, dadurch g e kenn ζ ei c h η e t, daß die Gleitmittelzusammensetzung eine flüchtige Komponente zum mindestens teilweise Wiederaufpumpen des Reifens und ein ein Loch bzw. eine Durchbohrung abdichtendes Material, welches ein zerschnitzeltes und/oder gemahlenes Kunststoffmaterial umfaßt, enthält.
2. Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial eine Dichte relativ zu derjenigen der Zusammensetzung im Bereich von 0,7 bis 1,3 besitzt.
■}. Kombination nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zerschnitzelte Kunststoffmaterial Polyäthylen niedriger Dichte enthält.
4-. Kombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gemahlene Kunststoffmaterial Polystyrolschaum enthält.
5. Kombination nach Anspruch 3 oder ^ dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Größe des zerschnitzelten Polyäthylens der Größe von Teilchen entspricht, welche gerade durch ein Sieb mit 3 nim Öffnungen hindurchtreten.
6. Kombination nach Anspruch 3» 4· oder 5» dadurch g ek e η η zeichnet, daß das zerschitzelte Polyäthylen eine Mischung von Teilchengrößen im Bereich von 100 Mikron bis 1,7 mm umfaßt.
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7· Kombination nach einem der Ansprüche 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zerschnitzelten Polyäthylenteilchen eine Stärke von 75 Mikron besitzen.
8· Kombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Loch abdichtende Material Nylonfäden enthält.
9· Kombination nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nylonfäden eine Länge von 1 bis 3 mm und eine Denier-Zahl im Bereich von 1 bis 6 besitzen.
10. Kombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Loch abdichtende Material zerschnitzelten und/oder gemahlenen, vulkanisierten Kautschuk einschließt.
11. Kombination nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zerschnitzelte und/oder gemahlene Kautschuk dieselben Teilchei@?ö'ßen besitzt wie die Teilchengrößen des zerschnitzelten und/oder gemahlenen Kunststoffmaterials.
12. Kombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Loch abdichtende Material innerhalb der durch die Kombination gebildeten Füllkammer in loserForm vorliegt, während der restliche Teil der Gleitmittelzusammensetzung in einer einschließenden .Einrichtung gehalten wird.
13· Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Loch abdichtende Material innerhalb der durch die Kombination gebildeten Füllkammer in loser Form zusammen mit wenigstens einem anderen Bestandteil der Gleitmittelzusammensetzung vorliegt.
3 09886/0511
14. Kombination nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der flüchtige Bestandteil der Gleitmittelzusammensetzung in einer einschließenden Einrichtung gehalten wird, wodurch der Verlust dieses Bestandteiles auf ein Minimum herabgesetzt wird.
15. Kombination nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb der Füllkammer in loser Form vorliegende Bestandteil ein Gel enthält, in welchem das ein Loch abdichtende Material getragen wird, wobei die Kombination weiterhin einen eingeschlossenen Dilatanz-Bestandteil enthält.
16. Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Loch abdichtende Material zusammen mit der Gleitmitte!zusammensetzung "in einer einschließenden Einrichtung gehalten v/erden.
17. Kombination nach einem der Ansprüche 1 bis* 11, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Loch abdichtende Material ein geschäumtes Kunststoffmaterial umfaßt, wo- · bei dieses Material an einer innenliegenden Oberfläche des Reifens in Streifenform befestigt ist, wobei der Streifen in einer derartigen Stellung angebracht ist, daß das Material beim Entlüften der Kombination zwischen den sich berührenden innenliegenden Oberflächen des Reifens zermahlen wird.
18. Kombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftreifen ein Seitenverhältnis im Bereich von 50-75 % besitzt.
3Q98 8R/ Π ^ 1 1
19· Kombination nach einem der vorhergehenden AnsDrüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifen eine breitere Lauffläche besitzt, als den Abstand zwischen den Radfelgenflanschen entspricht.
20. Gleitmittelzusammensetzung zum Schmieren der inneren Oberflächen einer Kombination von Reifen und Rad, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung eine flüchtige Komponente zum mindestens teilweise Wiederaufpumpen des Reifens und ein ein Loch abdichtendes Material, das zerschnitzeltes und/oder gemahlenes Kunststoffmaterial umfaßt, enthält.
21. Zusammensetzung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial eine Dichte relativ zu derjenigen der Zusammensetzung im Bereich von 0,7 bis 1,3 besitzt.
22. Zusammensetzung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das zersch.nitz.elte Kunststoff material Polyäthylen niedriger Dichte umfaßt.
23- Zusammensetzung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch g e • kennzeichnet, daß das gemahlene Kunststoffmaterial Polystyrolschaum umfaßt.
24. Zusammensetzung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Größe des ein Loch abdichtenden Materials der Größe von Teilchen entspricht, welche gerade durch ein Sieb mit 3 mm Öffnungen hindurchtreten.
25· Zusammensetzung nach Anspruch 22, 23 oder 24-, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Loch abdichtende Material eine Mischung von Teilchengrößen im Bereich von 100 Mikron bis 1,7 mm umfaßt.
26. Zusammensetzung nach Anspruch 22, 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die zerschnitzelten Polyäthylenteilchen jeweils eine Stärke von 75 Mikron besitzen.
27· Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Loch abdichtende Material Nylonfäden enthält.
28. Zusammensetzung nach Anspruch 27> dadurch gekennzeichnet, daß die Nylonfäden eine Länge von 1 bis 3 mm und eine Denier-Zahl im Bereich von 1 bis 6 besitzen.
29· Zusammensetzung nach einem der- Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das ein Loch abdichtende Material zerschnitzelten und/oder gemahlenen, vulkanisierten Kautschuk enthält.
30. Zusammensetzung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der zerschnitelte und/oder gemahlene Kautschuk dieselbaa Teilchengrößen besitzt wie die ßc±e Teilchengrößen des ζerschnitzelten und/oder gemahlenen Kunststoffmaterials.
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