EP3576562A1 - Schuh, insbesondere sportschuh - Google Patents

Schuh, insbesondere sportschuh

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EP3576562A1
EP3576562A1 EP17702295.1A EP17702295A EP3576562A1 EP 3576562 A1 EP3576562 A1 EP 3576562A1 EP 17702295 A EP17702295 A EP 17702295A EP 3576562 A1 EP3576562 A1 EP 3576562A1
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EP
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shoe
shoe according
expanded thermoplastic
thermoplastic polyolefin
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Puma SE
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    • A43D—MACHINES, TOOLS, EQUIPMENT OR METHODS FOR MANUFACTURING OR REPAIRING FOOTWEAR
    • A43D86/00—Machines for assembling soles or heels onto uppers, not provided for in groups A43D25/00 - A43D83/00, e.g. by welding

Definitions

  • the invention relates to a shoe, in particular a sports shoe, having a sole and a shoe upper connected to the sole.
  • thermoplastic polyurethane E-TPU
  • E-TPU expanded (foamed) thermoplastic polyurethane
  • thermoplastic elastomer in a particularly expanded form is also described, for example, in WO 2010/010010 A1, to which reference is made in this regard.
  • the invention is therefore based on the invention of a shoe of the type mentioned in such a way that in a further improved manner on the weight of the shoe and on the spring and damping properties of the sole of the shoe influence can be taken. Furthermore, the manufacturability of the shoe should be easy.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that the sole consists, at least in sections, of an expanded thermoplastic polyolefin (E-TPO).
  • the section of the sole consisting of expanded thermoplastic polyolefin (E-TPO) preferably consists of a multiplicity of (initially, ie in the initial state) spherical or ellipsoidal plastic bodies, which are connected to one another in a material-locking manner.
  • E-TPO expanded thermoplastic polyolefin
  • Said form of the plastic body refers to the starting product, ie before the plastic bodies are joined together (welded or glued under pressure); In the composite, there is a deformation of the individual bodies, so that the spherical shape or ellipsoidal shape is no longer completely preserved.
  • the cohesive composite of the plastic body can be done by a welding process.
  • the welding process can in particular under the input of steam in a mold under a pressure between 1.0 and 4.0 bar, preferably between 1, 0 and 2.0 bar, be done. This allows a precise geometric design of the sole and a simple manufacturing possibility.
  • the cohesive composite of the plastic body can also be done by an adhesive process with the addition of an adhesive.
  • the plastic bodies preferably have a weight between 5 mg and 10 mg.
  • the dimensions of the individual plastic bodies are preferably in the three spatial directions between 0.5 mm and 5.0 mm.
  • the expanded thermoplastic polyolefin portion of the sole preferably has a density of between 100 and 250 g / l (grams per liter). However, it is preferably provided that the plastic bodies consisting of expanded thermoplastic polyolefin before their connection to each other have a density between 70 and 140 g / 1.
  • the expanded thermoplastic polyolefin section may form a midsole of the shoe. Under this can then be arranged an outsole.
  • the expanded thermoplastic polyolefin section may alternatively also form an insert portion of the sole, with further portions of the sole being of a material which is unexpanded thermoplastic polyolefin.
  • the section consisting of expanded thermoplastic polyolefin can according to a specific embodiment of the invention not extend over the entire height of the sole or midsole.
  • the expanded thermoplastic polyolefin section is advantageously located in the heel region of the sole.
  • the further portion of the sole which is not made of expanded thermoplastic polyolefin, may at least in sections of an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), of expanded thermoplastic polyurethane (E-TPU), of thermoplastic polyurethane (TPU), of thermoplastic elastomer (TPE ), polyamide (PA), foamed polyurethane and / or rubber material.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • E-TPU expanded thermoplastic polyurethane
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • TPE thermoplastic elastomer
  • PA polyamide
  • foamed polyurethane and / or rubber material ethylene-vinyl acetate copolymer
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • E-TPU expanded thermoplastic polyurethane
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • TPE thermoplastic elastomer
  • PA polyamide
  • TPOs are polymer blends that can be made hard or soft depending on their composition. Hard TPOs, where PP and talc make up around 75% of the composition, are often used as impact-reinforced plastics. However, soft TPOs have a significantly higher elastomer content, sometimes up to 70%. The advantage over other thermoplastic elastomers is that TPO is significantly cheaper on average.
  • Advantageous properties that are used in the proposed choice of material are a wide temperature range in which the material can be used (-55 ° C to +1 15 ° C) and a hardness range of 55 Shore A to 70 Shore D. The proposed material is very resistant to aging.
  • the invention provides at least a portion of the sole which is made of E-TPO, ie of expanded thermoplastic polyolefin (ie of an elastomer-based olefin). From the material properties forth this material is approximately between EVA and E-TPU and is therefore used advantageously for the purpose of the above task.
  • the proposed material used is up to 30% lighter than E-TPU, resulting in corresponding benefits.
  • the resilience feature is similar to E-TPU.
  • Fig. 1 is a side view of a sports shoe
  • Fig. 2 shows the section A-B of Figure 1 through the sports shoe and
  • FIG. 1 shows a shoe 1 which has a sole 2 and a shoe upper 3.
  • the shoe 1 has a midsole disposed between the shoe upper 3 and an outsole 6 which forms the footprint of the shoe on the ground.
  • the sole 2 consists at least in sections of an expanded thermoplastic polyolefin (E-TPO).
  • E-TPO expanded thermoplastic polyolefin
  • Figure 1 which is designed here as an insert, which forms part of the midsole.
  • This section 4 is made of E-TPO.
  • the remaining sole 2 and especially the midsole between the shoe upper 2 and the outsole 6 consists of a section 7, which does not consist of E-TPO.
  • the spring or steaming property of the shoe can be favorably influenced.
  • the section 4 of E-TPO does not extend over the entire height H of the sole 2, but only over part of it.
  • section 4 of E-TPO is formed from a multiplicity of plastic bodies 5, which are connected to one another in a material-locking manner as advantageously specified above in terms of size and weight or density, placed in a mold and connected together using steam at a pressure between 1.0 and 2.0 bar in which the individual plastic body 5 melt on its surface and connect with other plastic bodies 5.
  • the complete midsole which is arranged between the shoe upper 3 and the outsole 6, consists of E-TPO, which is not shown in the exemplary embodiment.
  • E-TPO the complete midsole, which is arranged between the shoe upper 3 and the outsole 6, consists of E-TPO, which is not shown in the exemplary embodiment.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schuh (1), insbesondere einen Sportschuh, mit einer Sohle (2) und einem mit der Sohle (2) verbundenen Schuhoberteil (3). Um die Gebrauchseigenschaften des Schuhs zu verbessern, sieht die Erfindung vor, dass die Sohle (2) zumindest abschnittsweise aus einem expandierten Thermoplastischen Polyolefin (E-TPO) besteht.

Description

Schuh, insbesondere Sportschuh
Die Erfindung betrifft einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh, mit einer Sohle und einem mit der Sohle verbundenen Schuhoberteil.
Ein Schuh der gattungsgemäßen Art ist beispielsweise aus der DE 10 2011 108 744 B4 bekannt. Hier wird ein vorteilhaft gestalteter Sportschuh beschrieben, bei dem expandiertes (geschäumtes) Thermoplastisches Polyurethan (E-TPU) als Material für die Sohle des Schuhs zum Einsatz kommt. Auch in der WO 2007/082838 AI wird beschrieben, dass für eine Schuhsohle expandiertes Thermoplastisches Polyurethan (E-TPU) vorteilhaft zum Einsatz kommen kann. In diesem Dokument sind auch detaillierte Informationen zu diesem Kunststoffmaterial vorhanden; insoweit wird auf dieses Dokument Bezug genommen.
Thermoplastisches Elastomer auf Urethanbasis in insbesondere expandierter Form wird beispielsweise auch in der WO 2010/010010 AI beschrieben, auf die insoweit Bezug genommen wird.
Es hat sich herausgestellt, dass mit dem genannten Material zwar bereits sehr gute Eigenschaften insbesondere eines Sportschuhs erreicht werden können, dass allerdings noch weiterer Optimierungsbedarf besteht. Dieser betrifft
BESTÄTIGUNGSKOPIE insbesondere das Gewicht des Sohlenmaterials, das möglichst gering sein soll, dennoch aber gute Feder- und Dämpfeigenschaften aufweisen soll.
Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, einen Schuh der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass in weiter verbesserter Weise auf das Gewicht des Schuhs sowie auf die Feder- und Dämpfungseigenschaften der Sohle des Schuhs Einfluss genommen werden kann. Ferner soll die Herstellbarkeit des Schuhs einfach sein. Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sohle zumindest abschnittsweise aus einem expandierten Thermoplastischen Polyolefin (E-TPO) besteht.
Der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin (E-TPO) bestehende Abschnitt der Sohle besteht dabei bevorzugt aus einer Vielzahl von (zunächst, d. h. im Ausgangszustand) kugelförmigen oder ellipsoiden Kunststoffkörper, die stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Zur Verarbeitung besagter Kunststoffkörper wird auf die oben genannte DE 10 201 1 108 744 B4 Bezug genommen. Besagte Form der Kunststoffkörper bezieht sich dabei auf das Ausgangsprodukt, d. h. bevor die Kunststoffkörper miteinander verbunden (unter Druck verschweißt bzw. verklebt) werden; bei dem Verbund kommt es zu einer Deformation der einzelnen Körper, so dass die Kugelform bzw. ellipsoide Form nicht mehr vollständig erhalten bleibt. Der stoffschlüssige Verbund der Kunststoffkörper kann durch einen Verschweißvorgang erfolgt sein. Der Verschweißvorgang kann dabei insbesondere unter Eingabe von Wasserdampf in eine Werkzeugform unter einem Druck zwischen 1,0 und 4,0 bar, vorzugsweise zwischen 1 ,0 und 2,0 bar, erfolgt sein. Dies ermöglicht eine präzise geometrische Ausbildung der Sohle und eine einfache Herstellungsmöglichkeit.
Der stoffschlüssige Verbund der Kunststoffkörper kann auch durch einen Klebevorgang unter Zugabe eines Klebstoffs erfolgt sein.
Die Kunststoffkörper weisen bevorzugt ein Gewicht zwischen 5 mg und 10 mg auf. Die Abmessungen der einzelnen Kunststoffkörper betragen bevorzugt in den drei Raumrichtungen zwischen 0,5 mm und 5,0 mm.
Der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt der Sohle weist vorzugsweise eine Dichte zwischen 100 und 250 g/1 (Gramm pro Liter) auf. Indes ist bevorzugt vorgesehen, dass die aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehenden Kunststoffkörper vor ihrer Verbindung miteinander eine Dichte zwischen 70 und 140 g/1 aufweisen.
Der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt kann eine Zwischensohle des Schuhs bilden. Unter dieser kann dann eine Außensohle angeordnet sein.
Der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt kann alternativ auch ein Einsatzteil der Sohle bilden, wobei weitere Abschnitte der Sohle aus einem Material bestehen, das nicht expandiertes Thermoplastisches Polyolefin ist. Der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt kann sich nach einer speziellen Ausfuhrungsform der Erfindung dabei nicht über die gesamte Höhe der Sohle oder Zwischensohle erstrecken. Der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt ist vorteilhaft im Fersenbereich der Sohle angeordnet.
Der weitere Abschnitt der Sohle, der nicht aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin besteht, kann zumindest abschnittsweise aus einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), aus expandiertem thermoplastischen Polyurethan (E-TPU), aus thermoplastischem Polyurethan (TPU), aus thermoplastischem Elastomer (TPE), aus Polyamid (PA), aus geschäumtem Polyurethan und/oder aus Gummimaterial bestehen. Bei dem vorgeschlagenen Material, also bei E-TPO, handelt es sich um ein expandiertes Thermoplastisches Elastomer auf Olefinbasis, wobei hier überwiegend Polypropylen (PP) oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) zum Einsatz kommt. Thermoplastisches Polyolefin ist also eine Mischung aus einem Polyolefin-basierten Kunststoff (meist PP) und einem Elastomer wie z.B. EPDM.
TPOs sind Polymermischungen, die abhängig von ihrer Zusammensetzung hart oder weich hergestellt werden können. Harte TPOs, wobei PP und Talkum rund 75 % der Zusammenstellung ausmachen können, werden oft als impaktverstärkte Kunststoffe verwendet. Indes haben weiche TPOs einen deutlich höheren Elastomeranteil, teilweise bis zu 70 %. Der Vorteil gegenüber anderen thermoplastischen Elastomeren ist, dass TPO im Durchschnitt deutlich preiswerter ist. Vorteilhafte Eigenschaften, die bei der vorgeschlagenen Materialwahl genutzt werden, sind ein großer Temperaturbereich, in dem das Material genutzt werden kann (-55°C bis +1 15°C) und ein Härtebereich von 55 Shore A bis 70 Shore D. Das vorgeschlagene Material ist sehr alterungsbeständig.
Zusammengefasst lässt sich somit sagen, dass die Erfindung zumindest einen Abschnitt der Sohle vorsieht, der aus E-TPO, also aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin, ausgebildet ist (also aus einem Olefm auf Elastomerbasis). Von den Materialeigenschaften her liegt dieses Material etwa zwischen EVA und E-TPU und wird aus diesem Grunde im Sinne der obigen Aufgabenstellung vorteilhaft eingesetzt.
Das vorgeschlagene zum Einsatz kommende Material ist bis zu 30 % leichter als E-TPU, woraus sich entsprechende Vorteile ergeben. Allerdings ist die Rückfedereigenschaft vergleichbar mit E-TPU.
Bei der Verarbeitung des vorgeschlagenen Materials und insbesondere beim Verbinden der einzelnen Kunststoffkörper durch Wasserdampf mit dem oben genannten bevorzugten Druck zwischen 1,0 bar und 4,0 bar (insbesondere zwischen 1,0 und 2,0 bar) liegt ein vorteilhafter, niedrigerer Druck vor, als er für die Verarbeitung von E-TPU zum selben Zweck erforderlich ist. Somit ist der Fertigungsprozess effektiver als bei der Verarbeitung von E-TPU.
Vorteilhaft ist weiterhin ein geringerer Grad der Vergilbung, verglichen mit dem bisher eingesetzten E-TPU.
Durch den bevorzugten Einsatz sehr kleiner, leichter Kunststoffkörper (im bevorzugten Gewichtsbereich zwischen 5 mg und 10 mg) liegen kleinere Körper vor, als dies typischerweise beim Einsatz von E-TPU der Fall ist. Hieraus ergibt sich eine bessere Abbildung der Werkzeugform an der Sohle und eine höhere Produktivität.
Abschließend sei auch eine im Vergleich zu E-TPU höhere Widerstandsfähigkeit gegen Hydrolyse genannt.
Die Sohle kann mittels Vernähen oder Verkleben mit dem Schuhoberteil (Schuhschaft) verbunden werden, was als solches bekannt ist. In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht eines Sportschuhs, Fig. 2 den Schnitt A-B gemäß Figur 1 durch den Sportschuh und
Fig. 3 schematisch die Einzelheit„X" nach Figur 2.
In Figur 1 ist ein Schuh 1 zu sehen, der eine Sohle 2 sowie ein Schuhoberteil 3 aufweist. Der Schuh 1 hat eine Zwischensohle, die zwischen dem Schuhoberteil 3 und einer Außensohle 6 angeordnet ist, die die Aufstandsfläche des Schuhs auf dem Boden bildet.
Zentraler Ansatz für die vorgeschlagene Ausgestaltung des Schuhs ist, dass die Sohle 2 zumindest abschnittsweise aus einem expandierten Thermoplastischen Polyolefin (E-TPO) besteht. Hierzu ist in Figur 1 ein Abschnitt 4 der Sohle 2 zu erkennen, der hier als Einsatz ausgebildet ist, der einen Teil der Zwischensohle bildet. Dieser Abschnitt 4 besteht aus E-TPO. Die restliche Sohle 2 und namentlich die Zwischensohle zwischen dem Schuhoberteil 2 und der Außensohle 6 besteht aus einem Abschnitt 7, der nicht aus E-TPO besteht. Damit kann die Feder- bzw. Dämpfeigenschaft des Schuhs vorteilhaft beeinflusst werden.
Wie sich aus Figur 2 ergibt, erstreckt sich im Ausfuhrungsbeispiel der Abschnitt 4 aus E-TPO nicht über die gesamte Höhe H der Sohle 2, sondern nur über einen Teil derselben.
Aus der schematischen Vergrößerung„X" gemäß Figur 2, wie sie in Figur 3 dargestellt ist, ergibt sich, dass der Abschnitt 4 aus E-TPO aus einer Vielzahl von Kunststoffkörpern 5 gebildet wird, die miteinander stoffschlüssig verbunden sind. Hierbei werden einzelne Kunststoffkörper 5, wie sie vorteilhaft oben hinsichtlich Größe und Gewicht bzw. Dichte spezifiziert wurden, in eine Werkzeugform gegeben und unter Einsatz von Dampf mit einem Druck zwischen 1,0 und 2,0 bar miteinander verbunden, in dem die einzelnen Kunststoffkörper 5 an ihrer Oberfläche aufschmelzen und sich mit anderen Kunststoffkörpern 5 verbinden.
Es ergibt sich ein kompaktes Material, das zur Bildung des beschriebenen Abschnitts bzw. Einsatzes 4 eingesetzt werden kann. Somit ergibt sich eine Sohle, die preiswert herstellbar ist und im Vergleich zu den vorbekannten Lösungen und insbesondere mit Blick auf diejenigen, bei denen E-TPU eingesetzt wird, verbesserte Feder- und Dämpfungseigenschaften aufweist. Im Ausführungsbeispiel befindet sich ein Abschnitt 4 im Fersenbereich der Sohle 2, was besonders vorteilhaft ist. Vorgesehen werden kann allerdings auch, dass ein weiterer Abschnitt 4 der erläuterten Form in anderen Bereichen der Sohle, z. B. im Vorderfußbereich, zum Einsatz kommt.
Natürlich kann auch vorgesehen werden, dass die komplette Zwischensohle, die zwischen dem Schuhoberteil 3 und der Außensohle 6 angeordnet ist, aus E-TPO besteht, was in dem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt ist. Somit kann nicht nur das Feder- und Dämpfungsverhalten der Sohle und damit des Schuhs sehr vorteilhaft beeinflusst werden; gleichzeitig ist auch der Herstellungsprozess einfach und kostengünstig durchführbar.
Bezugszeichenliste;
1 Schuh
2 Sohle
3 Schuhoberteil
4 Abschnitt der Sohle aus E-TPO
5 Kunststoffkörper
6 Außensohle
7 Abschnitte der Sohle aus Nicht-E-TPO
Höhe der Sohle

Claims

Patentansprüche:
1. Schuh (1), insbesondere Sportschuh, mit einer Sohle (2) und einem mit der Sohle (2) verbundenen Schuhoberteil (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Sohle (2) zumindest abschnittsweise aus einem expandierten Thermoplastischen Polyolefm (E-TPO) besteht.
2. Schuh nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefm (E-TPO) bestehende Abschnitt (4) der Sohle (2) aus einer Vielzahl von kugelförmigen oder ellipsoiden Kunststoffkörper (5) besteht, die stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
3. Schuh nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der stoffschlüssige Verbund der Kunststoffkörper (5) durch einen Verschweißvorgang erfolgt ist.
4. Schuh nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschweißvorgang unter Eingabe von Wasserdampf in eine Werkzeugform unter einem Druck zwischen 1,0 und 4,0 bar, vorzugsweise zwischen 1 ,0 und 2,0 bar, erfolgt ist.
5. Schuh nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der stoffschlüssige Verbund der Kunststoffkörper (5) durch einen Klebevorgang unter Zugabe eines Klebstoffs erfolgt ist.
6. Schuh nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffkörper (5) ein Gewicht zwischen 5 mg und 10 mg aufweisen.
7. Schuh nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der einzelnen Kunststoffkörper (5) in den drei Raumrichtungen zwischen 0,5 mm und 5,0 mm betragen.
8. Schuh nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt (4) der Sohle (2) eine Dichte zwischen 100 und 250 g/1 aufweist.
9. Schuh nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehenden Kunststoffkörper (5) vor ihrer Verbindung miteinander eine Dichte zwischen 70 und 140 g/1 aufweisen.
Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt (4) eine Zwischensohle des Schuhs (1) bildet.
1 1. Schuh nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Zwischensohle eine Außensohle (6) angeordnet ist.
Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt (4) ein Einsatzteil der Sohle (2) bildet, wobei weitere Abschnitte (7) der Sohle (2) aus einem Material bestehen, das nicht expandiertes Thermoplastisches Polyolefin ist.
Schuh nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt (4) sich nicht über die gesamte Höhe (H) der Sohle (2) oder Zwischensohle erstreckt.
14. Schuh nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin bestehende Abschnitt (4) im Fersenbereich der Sohle (2) angeordnet ist.
15. Schuh nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Abschnitt (7) der Sohle (2), der nicht aus expandiertem Thermoplastischen Polyolefin besteht, zumindest abschnittsweise aus einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), aus expandiertem thermoplastischen Polyurethan (E-TPU), aus thermoplastischem Polyurethan (TPU), aus thermoplastischem Elastomer (TPE), aus Polyamid (PA), aus geschäumtem Polyurethan und/oder aus Gummimaterial besteht.
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