DE2812665C2 - Vorrichtung zum Befestigen und Spannen eines dünnen Films - Google Patents

Vorrichtung zum Befestigen und Spannen eines dünnen Films

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DE2812665C2
DE2812665C2 DE2812665A DE2812665A DE2812665C2 DE 2812665 C2 DE2812665 C2 DE 2812665C2 DE 2812665 A DE2812665 A DE 2812665A DE 2812665 A DE2812665 A DE 2812665A DE 2812665 C2 DE2812665 C2 DE 2812665C2
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Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung der im Oberbegriff der beiden nebeneinander gestellten Ansprüche 1 und 2 angegebenen und durch die FR-PS 22 38 078 bekanntgewordenen Art.
In vielen Fällen ist es erforderlich, einen dünnen Film, beispeilsweise eine Kunststoffolie, über eine große Oberfläche zu spannen. Dies ist z. B. der Fall bei den Außenfolien von ebenen Sonnenzellen in einem aus Profilstücken gebildeten Rahmen.
Aus der GB-PS 6 43 158 ist eine Befestigungsvorrichtung aus zwei ineinandergreifende 1 Profilstücken für ein Gewebe an einer Wand bekannt. Ein aus Fasern bestehendes Gewebe neigt jedoch viel weniger dazu, in einer Halterung zu verrutschen, als eine glatte dünne Kunststoffolie. Weiterhin würde eine größere Spannung einer Folie bei der bekannten Vorrichtung dazu führen, daß das innere Profilteil aus dem äußeren Profilteil herausgedreht wird. Da das Gewebe bei der bekannten Vorrichtung zunächst um das innere Profilteil herumläuft, bevor es zwischen den zweiten Flanschen entlang dem Mittelteil und dann zwischen den ersten Flanschen verläuft, ist eine sehr große Länge des Gewebes erforderlich, wobei sich der freie Rand des Gewebes unten befindet und nicht zugängig ist
Auch wird bei der bekannten Vorrichtung das innere Profilteil durch einen Schnappvorgang eingeführt, d. h. es muß elastisch ausgebildet sein. Mit anderen Worten, der in der GB-PS 6 43 158 aufgezeigte Weg erlaubt es nicht, eine Kunststoffolie so zu befestigen, daß sie eine ausreichende, gleichmäßige .Spannung aufweist und selbst bei schlechter Witterung eine ebene Folie aufrechterhalten bleibt, wie es bei Sonnenzellen unerläßlich ist.
Aus der GB-PS 13 23 920 ist es bekannt, Kautschukstangen in ein Profilteil einzubringen, um ein bahnförmig ges Material einzuspannen.
Aus der FR-PS 22 38 078 geht die Befestigung und das Spannen eines Kunststoffilms beim Polstern als bekannt
hervor. Die verwendeten Profilteile sind Uförmig und mit Flanschen versehen, die sieh über das gesamte innere ProfiUeil erstrecken, wobei sie komplementäre Formen aufweisen. Da die Kontaktfläche sehr klein ist, würde ein völlig eben eingespannter Film, wie er bei 5 einer Sonnenzelle vorliegen muß, schnell herausgezogen oder zerrissen werden. Außerdem ist es für die Funktion der Vorrichtung nach der FR-PS 22 38 078 unerläßlich, daß die ProfiUeile elastisch ausgebildet sind, wobei ein Spezialwerkzeug für die Montage benötigt wird. Auch wLrde sich bei Sonnenzellen Regenwasser, Schmutz, Schnee und Schlamm zwischen den beiden Profilteilen ansammeln.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin. Vorrichtungen der im Oberbegriff der beiden nebeneinander gestellten Ansprüche 1 und 2 angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß beim Beibehalten der beim Stand der Technik bereits vorhandenen besonders einfachen Konstruktion darüber hinaus bei einer besonders einfachen Aufbringungsmöglichkeit eine besonders feste Verspannung erreicht ist, vor allem im Hinblick auf das hauptsächlichste Anwendungsgebiet der Erfindung, nämiich dem Gebiet der ebenen Sonnenzeiien.
Als zwei Lösungen dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im Kennzeichenteil der zwei nebeneinander gestellten Ansprüche 1 und 2 angegebenen Gestaltungsarten vorgesehen.
Die Merkmale der beiden Aufgabenlösungen weisen zwar teilweise Merkmalsgleichheiten mit dem Stand der Technik auf (GB-PS 13 23 920 bzw. GB-PS 643 158), jedoch ist die Entwicklung des gesamten Gctaltungsprinzips bei der Erfindung (spezifizierte Aufgabe und Gesamtlösungen) durch den Stand der Technik deshalb nicht nahegelegt, weil hierfür beim Stand der Technik keine ausreichenden technischen Hinweise vorhanden sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befestigen und Spannen eines dünnen Films weist den Vorteil auf. daß nach dem Ineinandergreifen der beiden Profile ein plötzliches Ausrücken des mit dem Vorsprung versehe- ao nen Profils aus dem mit der Aussparung versehenen Profi! aufgrund einer starken auf den Film ausgeübten Zugkraft unmöglich ist. Weiterhin kann das mit dem Vorsprung versehene Profil praktisch starr stin. d. h. aus Metall bestehen. Auch ist die Kontaktfläche verhältnismäßig groß, so daß ein Zerreißen der Folie verhindert ist. Ein Spezialwerkzeug ist für d'e Montage nicht erforderlich.
Die Merkmaie der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt
Fig I einen Querschnitt eines Profilstückes, das aus zwei mit Aussparungen versehenen Profilen zusammengesetzt ist. in die zwei mit Vorsprüngen versehene Profile unterschiedlichen Querschnitts eingreifen, um dergestalt einen Kunststoffilm festzuhalten und zu spannen und
Fig. 2 einen ähnlichen Querschnitt, wobei die mit Vorsprüngen versehenen Profile in einer geneigten Zwischenstellung dargestellt sind, die sie beim Eingreifen in Querrichtung in die mit Aussparungen versehenen Profile durchlaufen.
In den Figuren ist mit 1 ein zusammengesetztes Pröfilstück bezeichnet, das zwei mit Vorsprüngen versehene Profile enthält, die zu zwei Vorrichtungen zum Befestigen und Spannen gehören, wobei mit 2 ein oberes mit einer Aussparung versehenes Profil und mit 3 ein unteres mit einer Aussparung versehenes Profil bezeichnet sind. In dieses obere Profil 2 und untere Profil 3 greifen entsprechend ein oberes mit einem Vorsprung versehenes Profil 4 und ein unteres mit einem Vorsprung versehenes Profil 5 ein, um so ein Befestigen und Spannen eines oberen Films 6 und eines unteren Filmes 7 zu gewährleisten. Die beiden Filme können z. B. zu einer ebenen Sonnenzellenanlage gehören. Das obere mit einer Aussparung versehene Profil 2 hat einen ungefähr U-förmigen Querschnitt, der nach oben offen ist, wobei der innere Teil des U-förmigen Querschnitts ungefähr sinusförmig isi. Das mit einer Aussparung versehene Profil 2 weist einen senkrechten äußeren Flügel oder Flansch 8 auf. einen inneren senkrechten Flansch 9 und ein unteres Mittelteil 11, das die beiden Flansche verbindet. Der untere senkrechte Flansch 8 weist, von oben nach unten und innen gesehen, ein erstes oberes nach innen zu gebogenes Teil 9a auf, dessen Querschnitt im wesentlichen halbkreisförmig ist. ein zweites eine Nut 9b bildendes Teil, dessen Krümmungsradius kleiner ah derjenige des ersten Teils 9a ist. ein . .ittes heivorspnn gendes Teil 9c, das deutlich weniger wei. hervorragt als das Teil 9a. sowie noch ein viertes, eine Nut im Verbindungsbereich mit dem unteren Mittelieil 11 bildendes Teil 9d.
Der äußere Flansch 8 des oberen mit einer Aussparung versehenen Profils 2 ist kürzer als der innere Flansch 9. wobei jedoch sein oberes Ende auf der gleichen Höhe liegt wie das obere Ende des inneren Flansches 9. über das der obere Film 6 verläuft. Der Flansch 8 weist von oben nach unten gesehen ein erstes Teil 8a auf, das eine Einführkante bildet, die leicht nach innen geneigt ist. sowie ein darauf folgendes zweites Teil Sb, das eine Nut an der Verbindungsstelle des Flansches 8 mit dem unteren Mittelteil 11 bildet.
Das obere, mit einem Vorsprung versehene Profil 4 weist einen U-törmigen Querschnitt auf. der nach unten offen ist. und einen inneren Flansch 12, einen äußeren Flansch 13 sowie ein oberes waagerechtes iVlittei-;eil 14. das die beiden Flansche 12,13 miteinander verbindet.
Die Formen der Flansche 12 und 13 des oberen, mit eini.m Vorsprung versehenen Profils 4 sind an die inneren Ausgestaltungen der beiden Flansche 8, 9 des oberen, mit einer Aussparung versehenen Profils 2 angepaßt. Dazu weist der innere Flansch 12 des mit einem Vorsprung versehenen Profils 4 nacheinander von oben nach unten gesehen auf seiner Außenseite ein erstes konkaves Teil 12a auf, das eine Nut bildet, deren Krümmungsradius gleich dem des gebogenen Teils 9a ist. unterhalb davon ein zweites Teil, das einen Vorsprung 12 kreisförmigen Querschnitts bildet, mit einem Krümmungsradius, der im wesentlichen gleich demjenigen der Nut 9b ist. wobei der Vorsprung 126 retail·, zjr oberen Nut 12a nach außen verschoben ist. ein drittes Teil, das eine Nut 12c bildet, in die der Vorsprung 9ceingreift, sowie schließlich ein abgerundetes unteres Abschlußteil 12c/, das in die Nut 9«/eingreift. Der äußere Flansch 13 des oberen, mit einem Vorsprung versehenen Profils 4 ist nach unten und leicht nach innen geneigt, wobei sein oberes Teil 13a im wesentlichen zur geneigten Einführkante 8a des äußeren Flansches 8 parallel ist An Seinem unteren Teil weist der Flansch Ϊ3 eine nach außen hervorspringende Wulst 136 auf, der in die Nut 8b eingreift und ihrer Form im wesentlichen entspricht
In Fi g. 1 ist die Art dargestellt, in der der obere Film eingespannt wird. Der Film verläuft nacheinander
zwischen den Flanschen 12 und 9 von oben nach unten, wobei er zwischen den verschiedenen Vorsprängen und Nuten sinusförmig verläuft und zwischen ihnen eingeklemmt und eingespannt ist, wonach er quer im unteren Teil des mit einer Aussparung versehenen Profils 2 verläuft, um endlich zwischen dem unteren Wulst 130des Flansches 13 und der Nut 8bzu verlaufen, wobei er auch an dieser Stelle eingeklemmt wird. Das Ende des Films 6 steigt danach wieder auf und verläuft frei zwischen den oberen Teilen 8il und 13a der Flansche 8 und 13.
Auf Fig. 2 zeigt die Art. in der der obere Film 6 festgehalten und eingespannt ist. Zuerst wird dem Film 6 eine bestimmte Vorspannung erteilt, indem er zwischen den unteren Enden der beiden Flansche 12 und 13 des mit einem Vorsprung versehenen Profils 4 verläuft, wonach der Film über den oberen Vorsprung 9a des Flansches 9 des mit einer Aussparung versehenen Profils 2 verläuft. Das obere Profil 4 wird anschließend in eine geneigte Querstellung gebracht, wie es in F i g. 2 dargestellt ist, wodurch die Nut 12ades Flansches 12 auf den Vorsprung 9a zu liegen kommt und dergestalt ein Kugelgelenk bildet. In diesem Augenblick ist der Film eingeklemmt, wobei er bereits leicht zwischen dem als Kugelgelenk dienenden Vorsprung 9a und er Nut 12a gespannt wird. Außer dieser Einklemmzone ist der Rest des Films relativ frei.
Damit das mit einem Vorsprung versehene Profil 4 vollständig in das mit einer Aussparung versehene Profil 2 eingreift, läßt man das Profil 4 um den als Kugelgelenk dienenden Vorsprung 9a des Profils 2 schwenken und zwar in einer Richtung, die der Pfeilrichtung von F i g. 2 entgegengesetzt ist. Dadurch erhält man ein Ansteigen der Filmspannung, da letzterer eine Gleitbewegung ausführt und sich dabei über die Oberfläche des als Kugelgelenk dienenden Vorsprungs 9a erstreckt. Am Ende der Schwenkbewegung greifen die beiden Vorsprünge 126 und 12din die entsprechenden Nuten 9b und 9d dergestalt ein. daß der Film 6 zwischen den Flanschen 9 und 12 eingeklemmt ist und eine durch die Hindernisse gebildete sinusförmige Gestalt annimmt.
Während der Schwenkbewegung gleitet der äußere Flansch 13 des Profils 4 zuerst über die Einführkante 8a und zwar mittels seines unteren Wulstes 13£>, bis dieser letztere in den Boden der unteren Nut 86 eingreift und dort festsitzt.
Während der Gleitbewegung des unteren Wulstes 136 des Flansches über die Einführkante 8a wird der Film 6 nur an einem einzigen Punkt festgeklemmt, d. h. an der Kontaktstelle des Wulstes 13i» mit der Kante 8a, wodurch schließlich eine perfekte Befestigung des Films erzielt wird
Ist das mit einem Vorsprung versehene Profil 4 vollständig in dem mit einer Aussparung versehenen Profil 2 in Eingriff, so ist ein Ausrücken selbst bei Auftreten einer starken Zugkraft auf den Film 6 unmöglich. Wie man sieht, bildet der in der Nut 9o sitzende Vorsprung 126 des Flansches 12 einen positiven Anschlag, der einem jeglichen ungewollten Verrücken des mit einem Vorsprang versehenen Profils 4 entgegenwirkt
Die Vorrichtung zum Befestigen des unteren Films 7 verwendet ein mit einer Aussparung versehenes unteres Profil 3, dessen Querschnitt ungefähr U-förmig ist mit der Öffnung nach oben, sowie ein mit einem Vorsprung versehenes Profil 5, dessen Querschnitt ungefähr M-förmig ist, wobei die beiden äußeren Flansche 15 und 16 des mit einem Vorsprung versehenen Profils 5 leicht nach unten auseinander verlaufen und an ihren unteren Enden in Vorsprünge 17 und 18 übergehen, die sich in horizontaler Richtung nach außen erstrecken.
Das unlere mit einer Aussparung versehene Profil 3 weist zwei senkrechte Flansche auf, die sich nach oben erstrecken, nämlich einen inneren Flansch 19 und einen äußeren Flansch 21, die an ihren unteren Teilen über ein waagrechtes Mittelstück 22 miteinander verbunden sind. In den inneren unteren Winkeln, die durch die Flansche 19 und 21 und das Mitlelstück 22 gebildet werden, sind entsprechende abgerundete Nuten 23 und 24 vorgesehen, die gegenüber den Vorsprüngen 17 und 18 des Profils 5 angeordnet sind und die im wesentlichen im Querschnitt gesehen den gleichen Krümmungsradius aufweisen.
Wie F i g. I zeigt, verläuft der Film 7. wenn das Profil 5 in Klemmstellung innerhalb des unteren Profils 3 angeordnet ist. unter Einspannung zwischen dem inneren Flansch 15 des Profils 5 und der Innenfläche des Flansches 19. wobei letztere ungefähr iiic gleiche Neigung wie der Flansch 15 aufweist, d. h. daß sie von oben nach unten und von innen nach außen des Profils 3 geneigt ist. Der RIm verläuft anschließend zwischen dem Vorsprung 17 und der Nut 23, danach waagrecht entlang dem unteren Mittelteil 22 und steigt ungefähr senkrecht an. wobei er um den Vorsprung 18 verläuft
Das F.inspannen des mit einem Vorsprung versehenen Profils 5 im mit der Aussparung versehenen Profil 3 wird duvch elastische Bauteile 75 vervollständigt die von oben nach unten und von außen nach innen im Profilstück 1 geneigt angeordnet sind, ledes elastische Bauteil 25 stützt sich einerseits in die Aushöhlung der oberen Fläche 26 mit V-förmigem Querschnitt die mit der öffnung nach oben im Profil 5 angeordnet ist und andererseits auf eine gebogene Stützfläche 27, die im zusammengesetzten Profil 1 vorgesehen ist, d.h. insbesondere auf die untere Fläche des Mittelteils 11 des oberen mit der Aussparung versehenen Profils 2. Das elastische Teil 25 bildet eine Strebe, die das untere Profil 5 im Profil 3 fest eingeklemmt und es an einem plötzlichen Austreten hindert. Das äußere Ende des unteren Films 7 wird vorzugsweise zwischen dem elastischen Bauteil 25 und der Stützfläche 27 festgeklemmt, wie es in F i g. 1 dargestellt ist
F i g. 2 zeigt, wie der untere Film 7 zwischen den beiden Profilen 5 und 3 befestigt und eingespannt ist Zuerst wird der Film 7 dadurch vorgespannt daß er über die obere Fläche und die innere geneigte Fläche des inneren Flansches 19 verläuft und anschließend
so zwischen dem Vorsprung 17 und der Nut 23. Das mit dem Vorsprung versehene Profil 5 greift in das mit der Aussparung versehene Profil 3 ein, wobei es quer derart geneigt ist daß sein Vorsprung 17 in die Nut 23 eingreifen kann. Der Rest des Films erstreckt sich quer zum Profil 3 und ist punktweise entlang der Kontaktlinie zwischen dem Vorsprung 18 und dem äußeren Flansch 16 sowie der inneren senkrechten Fläche des äußeren Flansches 21 des Profils 3 eingeklemmt
Wird schließlich das Profil 5 in das Profil 3 eingepreßt so ist der Film 7 endgültig festgeklemmt und blockiert zwischen den Flanschen 15 und 19, wobei er einen relativ sinusförmigen Verlauf nimmt Eine zusätzliche Einklemmung des Films erhält man, wenn das elastische Bauteil 25 eingesetzt wird, das den festen Sitz des Profils 5 sicherstellt wodurch der Film 7 zwischen dem elastischen Element 25 und der Stützfläche 27 testgehalten wird.
Auch hierbei tritt beim Hineindrücken des Profils 5 m
das Profil 3 durch die Schwenkbewegung um das Gelenk, das durch den in die Nut 23 eingreifenden Vorsprung gebildet wird, ein Ansteigen der Spannung des Films 7 ein.
Aus der vorhergehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Befestigungsvorrichtungen für den oberen Film und rl".n unleren Film unterschiedlieh ausgestaltet sind. Insbesondere weist die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung für den unteren Film mit den beiden Profilen 3 und 5 den Vorteil auf,
erheblich an Platz einzusparen.
Die Tatsache, daß das Randstück des unteren Films 7 entlang dem Vorsprung 18 nach oben steigt und zwar bis zur Einklemmstelle zwischen dem elastischen Bauteil 25 und der Stützfläche 27, ermöglicht das Erzeugen einer kontinuierlichen Spannung entlang des zusammengesetzten Profilstückes 1, wodurch die Isolation der Gesamtheil des durch die Profilstücke 1 gebildeten Rahmens erheblich verbessert wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen »0 237/298

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    I. Vorrichtung zum Befestigen und Spannen eines dünnen Films, insbesondere einer Kunststoffolie, für ebene Sonnenzellen, wobei zwei Profile vorgesehen sind, von denen wenigstens eines einen ungefähr U-förmigen Querschnitt aufweist und die in transversaler Richtung ineinander eingreifbar ausgestaltet sind, wenn die öffnungen der beiden U-förmigen Querschnitte zueinander gerichtet sind, wobei eines der Profile eine Aussparung aufweist und mit dem Filmhalter fest verbunden ist oder den Filmhalter bildet und das andere Profil eine Aussparung sowie einen zum ersten Profil komplementären Querschnitt aufweist, wobei ferner der RIm zwischen zwei ersten Flanschen und danach entlang einem Mittelteil und dann zwischen zwei zweiten Flanschen verläuft und diese Flanschausbildungen in einem Profilinnenraum angeordnet sind, wobei außerdem der innere Flansch an seinem oberen entgegengesetzt zum Mittelteil des mit der Aussparung verfallenen Profils angeordneten Ende einen gebogenen Vorsprung aufweist, wobei der Vorsprung mit einer Nut gleicher Form zusammenwirkt, die außen und in der Nähe des Mittelstückes am inneren Flansch des mit dem Vorsprung versehenen Profils angeordnet ist, so daß der Vorsprung und die Nut ein Kugelgelenk bilden und das mit dem Vorsprung versehene Profil beim Eingreifen in das mit der Aussparung versehene Profil schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an den Vorsprung (9a^des mit der Aussparung versehenen Profils (2) eine Nut (9b) vorgesehen ist, daran anschließend on dru .s nach innen vorspringendes Teil, das einem Vorsprung (9c) bildet, sowie ein viertes Teil, das eine Nut (· ))bildet, während das mit dem Vorsprung versehene Profil (4) komplementär ausgestaltete Vorsprünge (\2b, \2d) und Nuten (12a. 12c; aufweist, wobei außerdem der äußere Flansch (8) des mit der Aussparung versehenen Profils (2) auf seiner Innenseite von oben nach unten einen schrägen Einführungsrand (8a) aufweist, an den sich die Nut (8b) für den Formschluß mit dem Wulst (13£>;anschließt.
  2. 2. Vorrichtung zum Befestigen und Spannen eines dünnen Films insbesondere einer Kunststoffolie, für ebene Sonnenzellen, wobei zwei Profile vorgesehen sind, von denen wenigstens eines einen ungefähr U-förmigen Querschnitt aufweist und die in transversaler Richtung ineinander eingreifbar ausgestal- so tet sind, wenn die öffnungen der beiden U-förmigen Querschnitte zueinander gerichtet sind, wobei eines der Profile eint; Aussparung aufweist und mit dem Filmhalter fest verbunden ist oder den Filmhalter bildet und das andere Profil eine Aussparung sowie einen zum ersten Profil komplementären Querschnitt aufweist, wobei ferner der Film zwischen zwei ersten Flanschen und danach entlang einem Mittelteil und dann zwischen zwei zweiten Flanschen verläuft und diese Flanschausbildungen in einem Profilinnenraum angeordnet sind, wobei außerdem der innere Flansch an seinem oberen entgegengesetzt zürn Mittelteil des mit der Aüssparung versehenen Profils angeordneten ßnde einen gebogenen Vorsprung aufweist, Wobei der Vor* sprung mit einer Nut gleicher Form zusammenwirkt, die außen und in der Nähe des MittelstUckes am inneren Flansch des mit dem Vorsprung versehenen Profils angeordnet ist, so daß der Vorsprung und die Nut ein Kugelgelenk bilden und das mit dem Vorsprung versehene Profil beim Eingreifen in das mit der Aussparung versehene Profil schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Vorsprung versehene Profil (5) einen ungefähr M-förmigen Querschnitt aufweist, dessen beide Seilenflächen (15, 16) sich leicht nach außen erstrecken und an ihren Enden die Vorsprünge (17, 18) aufweisen, wobei der innere Flansch (19) des mit der Aussparung versehenen Profils (3) von oben nach unten eine innere Fläche aufweist, die leicht nach außen geneigt ist in Richtung des Mittelteils (22) des mit der Aussparung versehenen Profils (3), und wobei diese Fläch? im wesentlichen parallel zum benachbarten Profil (15) des mit dem Vorsprung versehenen Profils (5) ist und wobei außerdem das mit dem Vorsprung versehene und einem M-förmigen Querschnitt aufweisende Profil (5) in dem mit der Aussparung versehenen Profil (3) durch wenigstens ein elastisches Bauteil (25) gehalten wird, das sich einerseits in einem Hohlraum der oberen des mit einem M-förmigen Querschnitt versehenen Profils (5) offenen Fläche (26) abstützt und andererseits auf einer Stützfläche (27) der Vorrichtungskonstruktion abstützt.
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