EP1875550A1 - Antennenrute mit innenliegendem ummantelten stab mit einer wicklung und einem aussenmantel darüber - Google Patents

Antennenrute mit innenliegendem ummantelten stab mit einer wicklung und einem aussenmantel darüber

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EP1875550A1
EP1875550A1 EP06753409A EP06753409A EP1875550A1 EP 1875550 A1 EP1875550 A1 EP 1875550A1 EP 06753409 A EP06753409 A EP 06753409A EP 06753409 A EP06753409 A EP 06753409A EP 1875550 A1 EP1875550 A1 EP 1875550A1
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EP
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rod
antenna
wire winding
sleeve
threaded connection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06753409A
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English (en)
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Inventor
Günter BLICKLE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hirschmann Car Communication GmbH
Original Assignee
Hirschmann Car Communication GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Hirschmann Car Communication GmbH filed Critical Hirschmann Car Communication GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/362—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith for broadside radiating helical antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/32—Vertical arrangement of element

Definitions

  • the invention relates to an antenna, in particular for a vehicle, with a rod for the realization of an antenna rod on which a wire winding is applied for transmitting or receiving high-frequency signals, according to the features of the preamble of claim 1 and a method for producing such an antenna according to the features of the preamble of claim 8.
  • Such antennas the antenna rod (short or long) are screwed into an antenna base, are basically known. Although they work satisfactorily in practice, they are in need of improvement in terms of their production and their mechanical properties in later operation.
  • the invention is therefore based on the object to improve a screwed into an antenna base antenna rod in terms of their production and their mechanical properties in subsequent operation.
  • the rod is formed as an internal rod with mecanicummantelung located thereon, wherein the winding (hereinafter referred to as wire winding, but this is not limiting) arranged on the inner casing and electrically contacted with the threaded connector, wherein both the Threaded connector and the rod with it located mecanicummantelung and wire winding are at least partially surrounded by an outer sheath.
  • the winding hereinafter referred to as wire winding, but this is not limiting
  • the rod can be dimensioned in length so that as far as possible the high-frequency telephone function of the rod can be realized with this part of the antenna rod. It may be necessary for AM / FM and telephone between sleeve and winding a short coil (as known from conventional rods). Ideally, a particularly tight winding in the area shortly after the sleeve can fulfill this function, without the need for an additional part with assembly, soldering, etc. is necessary. After compression, the threaded fitting and jacketed wound rod assembly is placed in a transfer die and overmolded with Santoprene or other suitable resilient thermoplastic material to produce the desired exterior design and protect the sleeve, rod and coil against mechanical damage, moisture and environmental influences.
  • the sleeve can be formed in the injection area to a non-round (for example, hexagonal) cross-section. This prevents the encapsulation from twisting when screwing the rod into the antenna base relative to the sleeve.
  • the area between the threaded pin and the sleeve is made out of round (for example hexagonal).
  • axial and / or tangential grooves for preventing rotation of the encapsulation can be attached.
  • a predetermined breaking point can be provided (for example at the outlet of the threaded pin or at the beginning of the sleeve), so that in case of mechanical overload the rod breaks off near the antenna base.
  • the threaded connection piece made of metallic material (for example brass) can be produced economically by mass forming (extruding) as an alternative to conventional machining, wherein in particular the sleeve portion can be produced with minimal material expenditure. Grooves for preventing the encapsulation and the thread (usually M5) can be used with be formed. Subsequent coating (eg nickel plating) protects the part from corrosion.
  • Embodiments of the antenna according to the invention are, without this being a restriction, described below and explained with reference to the figures.
  • FIGS. 1 to 3 show an antenna 1 with an inner rod 2, which is surrounded by a first casing (inner casing 3). Thereupon there is a wire winding 4.
  • This prepared rod 2 is inserted into a sleeve 5, alternatively a bore, a threaded connection piece 6 and fixed there, preferably by pressing the sleeve 5. Subsequently, the attachment of an outer sheath 7, which in this embodiment, the entire antenna 1 (except for the thread at the lower end of the threaded connection piece 6, with which the antenna 1 is screwed into an antenna, not shown) surrounds.
  • the prepared rod 2 can be used safely in the threaded connection piece 6, the sleeve 5 at its upper end an expansion 8 ( Figure 2).
  • a predetermined breaking point 9 may be present.
  • a special profile for the inner casing 3 of the rod 2 with a reduced material cross-section (see example in FIG. 3) instead of the inner casing with a full ring cross-section can further improve the flexibility of the unit from bar 2 and inner casing 3. If the inner casing 3 is designed as a separate part, must be introduced in the rod 2, this process is facilitated by such a shape. The cost of materials for the sheathing is reduced.
  • the invention can also be applied to long antenna rods (FIG. 4). In this case, the outer and / or inner casing of the rod 2 can be limited to the lower end and be realized for example by a plugged rubber grommet. The winding is applied to the rod and rubber grommet.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antenne (1) in Rutenform mit einem endseitigen Gewindeanschlußstück (6) zum Einschrauben der Antenne (1 ) in einen Antennenfuß, wobei die Antenne (1) einen in dem Gewindeanschlußstück (6) festlegbaren Stab (2) mit darüber angeordneter Drahtwicklung (4) zum Senden bzw. zum Empfangen hochfrequenter Signale aufweist, wobei erfindungsgemäß vorgesehen isst, dass der Stab (2) als innenliegender Stab mit darauf befindlicher Innenummantelung (3) ausgebildet ist, wobei die Drahtwicklung (4) auf der Innenummantelung (3) angeordnet und mit dem Gewindeanschlußstück (6) elektrisch kontaktiert ist, wobei sowohl das Gewindeanschlußstück (6) als auch der Stab (2) mit darauf befindlicher Innenummantelung (3) und Drahtwicklung (4) zumindest teilweise von einer Außenummantelung (7) umgeben sind.

Description

B E S C H R E I B U N G
Antennenrute mit innenliegendem ummantelten Stab mit einer Wicklung und einem Außenmantel darüber
Die Erfindung betrifft eine Antenne, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem Stab zur Realisierung einer Antennenrute, auf dem eine Drahtwicklung aufgebracht ist zum Senden bzw. Empfangen hochfrequenter Signale, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Antenne gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 8.
Solche Antennen, deren Antennenrute (kurz oder lang) in einen Antennenfuß eingeschraubt werden, sind grundsätzlich bekannt. Sie funktionieren in der Praxis zwar zufriedenstellend, sind aber hinsichtlich ihrer Herstellung und ihrer mechanischen Eigenschaften im späteren Betrieb verbesserungswürdig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine in einen Antennenfuß einschraubbare Antennenrute hinsichtlich ihrer Herstellung und ihrer mechanischen Eigenschaften im späteren Betrieb zu verbessern.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 8 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Stab als innenliegender Stab mit darauf befindlicher Innenummantelung ausgebildet ist, wobei die Wicklung (im folgenden als Drahtwicklung bezeichnet, was aber keine Einschränkung darauf bedeuten soll) auf der Innenummantelung angeordnet und mit dem Gewindeanschlußstück elektrisch kontaktiert ist, wobei sowohl das Gewindeanschlußstück als auch der Stab mit darauf befindlicher Innenummantelung und Drahtwicklung zumindest teilweise von einer Außenummantelung umgeben sind.
Daraus ergibt sich folgender Aufbau mit den entsprechenden Merkmalen sowie Gestaltungsmöglickeiten:
Der innenliegende Stab aus Glasfiber oder einem Material mit vergleichbaren Eigenschaften weist eine sehr gute Biegbarkeit und Bruchstabilität und optimalem Rückstellverhalten bei Biegung auf. Der Stab ist ummantelt mit thermoplastischem Elastomer (TPE) oder mit Thermoplast mit ausreichenden elastischen Eigenschaften. Es gibt solches Material als Halbzeug zu kaufen (zum Beispiel von der Firma Polystal). Alternativ ist die Verwendung einer separaten Hülse aus TPE, Gummi oder dergleichen denkbar, in die der Stab eingesteckt wird. Auf der Ummantelung mit dem erforderlichen Außendurchmesser ist die Wicklung aufgebracht (Kupferdraht, -band, Stahl verkupfert oder dergleichen), bei Bedarf mit unterschiedlichen Steigungen. Bei Verwendung von Stangenmaterial kann Meterware gewickelt und dann abgelängt werden. Die Fixierung der Wicklung ist bei Bedarf durch unterschiedliche Maßnahmen möglich: Schrumpfschlauch, Umwicklung mit Klebeband oder Klammern an den Enden. Weitere Möglichkeiten: Wicklung mit dosierter Zugspannung auf dem Draht, dadurch gräbt sich der Wickeldraht in die elastische Ummantelung ein und wird axial durch den entstehenden Formschluß fixiert. Der Draht wird beim Wickeln in eine definierte Tiefe in die Ummantelung eingewalzt, wobei es zweckmäßig sein kann, das Material durch lokales Anwärmen leicht verformbar zu machen. Auf die Ummantelung wird beim (vor oder nach) dem Wickeln eine dünne Lack- oder Kleberschicht oder dergleichen, aufgebracht, die rasch aushärtet und die Wicklung fixiert. Das Gewindeanschlußstück hat eine Hülse, in die der ummantelte Stab mit Wicklung eingesteckt wird. Anschließend wird die Hülse verpreßt, wodurch der Stab in der Hülse axial fixiert wird. Der elektrische Kontakt zwischen Wicklung und Anschlußstück kann hierbei lötfrei hergestellt werden, da die Wicklung beim Verpressen zwischen Hülse und elastischer Ummantelung eingespannt wird. Damit der Wickeldraht beim Verpressen nicht reißt oder abgeschert wird, wird im Einführbereich des Stabes beziehungsweise der Wicklung in den Hülseninnnendurchmesser ein sanfter Übergang (Radius) vorgesehen. Zur Erhöhung der Auszugskraft können im Verpressungsbereich lokale oder umlaufende Vertiefungen eingeprägt sein. Die Hülse wird mindestens so lang ausgeführt, dass der umhüllte Stab einen sicheren Halt bekommt. Der Stab kann in der Länge so bemessen werden, dass mit diesem Teil der Antennenrute möglichst die hochfrequente Telefon-Funktion des Stabes realisiert werden kann. Eventuell ist für AM/FM und Telefon zwischen Hülse und Wicklung eine kurze Spule erforderlich (wie von üblichen Ruten bekannt). Im Idealfall kann eine besonders enge Wicklung im Bereich kurz nach der Hülse diese Funktion erfüllen, ohne dass hierzu ein zusätzliches Teil mit Montage, Verlötung etc. notwendig wird. Nach dem Verpressen wird die Einheit aus Gewindeanschlußstück und ummanteltem, gewickeltem Stab in ein Umspritzwerkzeug eingelegt und mit Santoprene oder einem anderen geeigneten elastischen thermoplastischen Kunststoffmaterial umspritzt, wobei das gewünschte Außendesign hergestellt und Hülse, Stab und Wicklung gegen mechanische Beschädigung, Feuchtigkeit und Umwelteinflüsse geschützt werden. Die Hülse kann im Verpreßbereich zu einem unrunden (zum Beispiel sechskantigen) Querschnitt umgeformt werden. Dadurch wird verhindert, dass sich die Umspritzung beim Einschrauben der Rute in den Antennenfuß gegenüber der Hülse verdreht. Zum gleichen Zweck wird der Bereich zwischen Gewindezapfen und Hülse unrund (zum Beispiel sechskantig) ausgeführt. Zusätzlich können axiale und/oder tangentiale Nuten zur Verdrehsicherung der Umspritzung angebracht werden. Am Gewindeanschlußstück kann eine Sollbruchstelle vorgesehen werden (zum Beispiel am Auslauf des Gewindezapfens oder am Beginn der Hülse), damit bei mechanischer Überbelastung die Rute nahe des Antennenfußes abbricht. Dadurch werden Beschädigungen des Antennenfußes und insbesondere Verletzungen von Personen bei einem Unfall durch die starre Hülse des Gewindeanschlußstücks verhindert. Das Gewindeanschlußstück aus metallischem Werkstoff (zum Beispiel Messing) kann alternativ zur üblichen spanenden Herstellung wirtschaftlich durch Massivumformen (Fließpressen) hergestellt werden, wobei insbesondere der Hülsenbereich mit minimalem Materialaufwand hergestellt werden kann. Nuten zur Verdrehsicherung der Umspritzung und das Gewinde (üblicherweise M5) können mit angeformt werden. Eine anschließende Beschichtung (zum Beispiel Vernickeln) schützt das Teil vor Korrosion.
Damit bietet die Erfindung Kostenvorteile (einfacher Aufbau, geringe Anzahl Bauteile und Montageschritte), Vorteile in der Herstellung (Möglichkeit der lötfreien Fertigung) sowie Vorteile in der Gestaltung (Möglichkeit einer einzigen Variante mit standardmäßig integrierter Telefon-Funktion) und hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften (Biegehärte definiert abstimmbar über Dicke und Material von Stab und Ummantelung, gutes Rückstellverhalten nach Biegung).
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Antenne sind, ohne dass dadurch eine Einschränkung gegeben wäre, im folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen, soweit im Einzelnen dargestellt, eine Antenne 1 mit einem innenliegenden Stab 2, der von einer ersten Ummantelung (Innenummantelung 3) umgeben ist. Darauf befindet sich eine Drahtwicklung 4. Dieser derart vorbereitete Stab 2 wird in eine Hülse 5, alternativ eine Bohrung, eines Gewindeanschlußstücks 6 gesteckt und dort fixiert, vorzugsweise durch Verpressen der Hülse 5. Anschließend erfolgt das Anbringen einer Außenummantelung 7, die bei diesem Ausführungsbeispiel die gesamte Antenne 1 (bis auf das Gewinde am unteren Ende des Gewindeanschlußstücks 6, mit dem die Antenne 1 in einen nicht dargestellten Antennenfuß eingeschraubt wird) umgibt. Damit der vorbereitete Stab 2 sicherer in das Gewindeanschlußstück 6 eingesetzt werden kann, weist die Hülse 5 an ihrem oberen Ende eine Aufweitung 8 auf (Figur 2). Außerdem kann eine Sollbruchstelle 9 vorhanden sein. Ein spezielles Profil für die Innenummantelung 3 des Stabes 2 mit reduziertem Materialquerschnitt (Beispiel siehe Figur 3) anstelle der Innenummantelung mit vollem Ringquerschnitt kann die Biegsamkeit der Einheit aus Stab 2 und Innenummantelung 3 weiter verbessern. Wird die Innenummantelung 3 als separates Teil ausgeführt, in der Stab 2 eingeführt werden muß, wird dieser Vorgang durch eine solche Formgebung erleichtert. Der Materialaufwand für die Ummantelung wird reduziert. Die Erfindung ist auch auf lange Antennenruten übertragbar (Figur 4). Dabei kann die Außen- und/oder Innenummantelung des Stabes 2 auf das untere Ende begrenzt werden und zum Beispiel durch eine aufgesteckte Gummitülle realisiert werden. Die Wicklung wird auf Stab und Gummitülle aufgebracht.
Bezugszeichenliste:
1. Antenne
2. innenliegender Stab
3. Innenummantelung
4. Drahtwicklung
5. Hülse
6. Gewindeanschlußstück
7. Außenummantelung
8. Aufweitung
9. Sollbruchstelle

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1.
Antenne (1) in Rutenform mit einem endseitigen Gewindeanschlußstück (6) zum Einschrauben der Antenne (1) in einen Antennenfuß, wobei die Antenne (1) einen in dem Gewindeanschlußstück (6) festlegbaren Stab (2) mit darüber angeordneter Drahtwicklung (4) zum Senden bzw. zum Empfangen hochfrequenter Signale aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (2) als innenliegender Stab mit darauf befindlicher Innenummantelung (3) ausgebildet ist, wobei die Drahtwicklung (4) auf der Innenummantelung (3) angeordnet und mit dem Gewindeanschlußstück (6) elektrisch kontaktiert ist, wobei sowohl das Gewindeanschlußstück (6) als auch der Stab (2) mit darauf befindlicher Innenummantelung (3) und Drahtwicklung (4) zumindest teilweise von einer Außenummantelung (7) umgeben sind.
2.
Antenne (1) nach Anspruch 1 , dadurςh gekennzeichnet, dass der innenliegende
Stab (2) aus Glasfiber oder einem Material mit vergleichbaren Eigenschaften mit sehr guter Biegbarkeit und Bruchstabilität und optimalem Rückstellverhalten bei Biegung besteht.
3.
Antenne (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenummantelung (3) aus einem thermoplastischem Elastomer (TPE) oder mit Thermoplast mit ausreichenden elastischen Eigenschaften besteht.
4.
Antenne (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenummantelung (3) als separate Hülse aus TPE, Gummi oder dergleichen ausgebildet ist, in die der Stab (2) eingesteckt wird.
5.
Antenne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (2) mit darauf befindlicher Innenummantelung (3) und Drahtwicklung (4) in einer Hülse (5) des Gewindeanschlußstücks (6) festgelegt wird, insbesondere durch Verpressen, Verlöten oder dergleichen.
6.
Antenne (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (5) nach dem Verpressen einen unrunden, beispielsweise einen mehreckigen Querschnitt aufweist.
7.
Antenne (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (5) in ihrem Aufnahmebereich für den Stab (2) eine Aufweitung (9) aufweist.
8.
Verfahren zur Herstellung einer Antenne (1) mit den Merkmalen zumindest eines der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (2) mit einem thermoplastischen Elastomer (TPE) oder mit einem Thermoplast mit ausreichenden elastischen Eigenschaften umgeben oder in eine separate Hülse aus TPE, Gummi oder dergleichen eingesteckt wird.
9.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf den ummantelten Stab (2) die Drahtwicklung (4) insbesondere aus Kupferdraht, -band, Stahl verkupfert oder dergleichen mit dem erforderlichen Außendurchmesser aufgebracht wird, insbesondere mit unterschiedlichen Steigungen
10.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtwicklung (4) durch Schrumpfschlauch, Umwicklung mit Klebeband oder Klammern an den Enden oder dergleichen auf der Innenummantelung (3) fixiert wird.
11.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtwicklung (4) mit dosierter Zugspannung auf die Innenummantelung (3) aufgewickelt wird, wodurch sich der Drahtwicklung (4) in die elastische Innenummantelung (3) eingräbt und dort die Drahtwicklung (4) axial durch den entstehenden Formschluß fixiert.
12.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtwicklung (4) beim Wickeln in eine definierte Tiefe in die Innenummantelung (3) eingewalzt wird, wobei diese insbesondere durch lokales Anwärmen leicht verformbar gemacht wird.
13.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Innenummantelung (3) vor und/oder beim und/oder nach dem Wickeln eine dünne Lack- oder Kleberschicht oder dergleichen aufgebracht, die aushärtet und die Drahtwicklung (4) fixiert.
14.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der ummantelte Stab (2) mit Drahtwicklung (4) in die Hülse (5) des Gewindeanschlußstück (6) eingesteckt und anschließend die Hülse (5) verpreßt wird, wodurch der Stab (2) in der Hülse (5) axial fixiert und der elektrische Kontakt zwischen der Drahtwicklung (4) und dem Gewindeanschlußstück (6) hergestellt wird
15.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verpressen die Einheit aus Gewindeanschlußstück (6) und ummanteltem, gewickeltem Stab (2) in ein Umspritzwerkzeug eingelegt und mit einem elastischen thermoplastischen Kunststoffmaterial, insbesondere Santoprene, umspritzt wird.
16.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeanschlußstück (6) mit einer Sollbruchstelle (9) versehen wird, zum Beispiel am Auslauf des Gewindezapfens oder am Beginn der Hülse.
EP06753409A 2005-04-26 2006-04-25 Antennenrute mit innenliegendem ummantelten stab mit einer wicklung und einem aussenmantel darüber Withdrawn EP1875550A1 (de)

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DE102005019249 2005-04-26
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EP1875550A1 true EP1875550A1 (de) 2008-01-09

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