DE3123436A1 - Method for making a wear-resistant seam having high load-bearing capacity - Google Patents
Method for making a wear-resistant seam having high load-bearing capacityInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur erstellung einer hochbelastbarenProcess for creating a highly resilient
verschleißfesten Naht Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung einer hochbelastbaren und verschleiß festen Nähnaht zur Verbindung flexibler Materialbahnen, wobei die Naht nach dem Nähen durch einen Schutzstreifen abgedeckt wird.wear-resistant seam The invention relates to a method to form a heavy-duty and wear-resistant seam for a more flexible connection Material webs, the seam being covered by a protective strip after sewing will.
Bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen ist es erforderlich oder zumindest wünschenswert, eine Nähnaht, welche zwei flexible Materialbahnen miteinander verbindet, abzudichten sowie gegen mechanische Abnutzung und/oder Witterungseinflüsse zu s-hützen. Beispiele hierfür sind die Nähte an Segeln, Zelten, Lastwagenplanen, Traglufthallen, den Bespannungen von Luftschiffen und dergleichen.It is necessary or at least necessary for a large number of applications desirable a sewing seam that connects two flexible material webs with each other, to be sealed and to protect against mechanical wear and / or the effects of the weather. Examples of this are the seams on sails, tents, truck tarpaulins, air domes, the covering of airships and the like.
Zum Abdichten von Nähten in überlappter oder anderweitiger Ausführung sind eine Reihe von Möglichkeiten bekannt geworden. So ist es beispielsweise bekannt, zwischen die Nahtlagen bzw. Textilschichten der miteinander zu verbindenden Materialbahnen eine klebende, dichtende oder zu verschweissende Masæ einzubringen, welche Flüssigkeiten oder Gase am Durchtritt hindern soll. Es hat sich dabei gezeigt, daß die Nähnaht häufig in ihren Eigenschaften nachteilig verändert wird. Zudem ist der außenliegende Nähfaden nicht gegen mechanische Beanspruchung oder Witterungseinflüsse geschützt.For sealing seams in an overlapped or other design a number of possibilities have become known. For example, it is known between the seam layers or textile layers of the material webs to be connected to one another to introduce an adhesive, sealing or to be welded Masæ, which liquids or to prevent gases from passing through. It has been shown that the sewing seam is often adversely affected in their properties. In addition, the one on the outside Sewing thread not protected against mechanical stress or weather influences.
Um den letzgenannten Mangel zu beheben, ist es auch bekann, nachträglich Klebebänder oder Kunststoffmassen auf die Nahtstelle aufzubringen, um einen zusätzlichen Nahtschutz zu erreichen. Es hat sich jedoch erwiesen, daß es mit den heutigen Klebstoffen nicht möglich ist, insbesondere bei der Witterung ausgesetzten Materialbahnen eine dauerhafte Haftung der Klebebänder zu erreichen.In order to remedy the last-mentioned deficiency, it is also known to retrospectively To apply adhesive tapes or plastic compounds to the seam to provide an additional To achieve seam protection. However, it has been shown that it does with today's adhesives is not possible, especially in the case of material webs exposed to the weather to achieve permanent adhesion of the adhesive tapes.
Der Klebstoff beginnt in der Regel bei wechselnden Temperaturen und mechanischen Beanspruchungen zu kriechen. Die verwendeten Kunststoffmassen werden durch mechanische und thermische Einflüsse relativ rasch soweit zerstört, daß die Schutzwirkung nur von kurzer Dauer ist.The adhesive usually starts with changing temperatures and mechanical stresses to creep. The plastic compounds used are destroyed relatively quickly by mechanical and thermal influences that the Protective effect is short-lived.
Man hat auch bereits vorgeschlagen, die Naht mit Kunststoffbändern, meist solchen aus Polyvinylchlorid abzudecken und diese Bänder aufzuschweißen. Es entsteht hieri zwar ein gegen Witterungseinflüsse unempfindlicher Nahtschutz, der eine einwandfreie Abdichtung liefert. Doch ist die mechanische Festigkeit, beispielsweise die Scheuerfestigkeit nach wie vor begrenzt.It has also already been suggested that the seam with plastic bands, mostly to cover those made of polyvinyl chloride and to weld these tapes on. It This creates a seam protection that is insensitive to the effects of the weather, the provides a perfect seal. Yet the mechanical strength is, for example the abrasion resistance is still limited.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das eine Naht liefert, die gegen mechanische Beanspruchung und Witterungseinflüsse praktisch unempfindlich ist, hochbelastet werden kann und zumindest weitgehend gas- und wasserdicht ist.The invention is based on the object of a method of the above specified type, which provides a seam that can withstand mechanical stress and weather influences is practically insensitive, can be highly stressed and is at least largely gas and water tight.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Schutzstreifen ein Band aus einem textilen Material verwendet wird, das auf seiner zur Naht weisenden Seite mit einem thermoplastischen Kunststoff beschichtet ist, und daß das beschichtete Band auf die Materialbahnen aufgeschweißt wird. Der Schutzstreifen kann dabei sowohl auf einer Seite der Materialbahnen als auch auf beiden Seiten so angebracht werden, daß er jeweils auf beiden Materialbahnen zu liegen kommt und somit die Naht wirkungsvoll abdichtet. Der beim Schweißen schmelzende Kunststoff dichtet die Naht wirkungsvoll ab, wobei der Nähfaden so in den Kunststoff eingebettet wird, daß er selbst dann nicht verrutschen kann, wenn er an einer Stelle durchtrennt werden sollte. Das Gewebeband schützt die Kunststoffschicht gegen mechanische Beanspruchung und Witterungseinflüsse und sorgt aufgrund seiner textilen Struktur für eine erhöhte Festigkeit der Naht gegenüber in Nahtlängsrichtung und quer zur Nahtlängsrichtung wirkende Zugkräften. Vorzugsweise besteht das Band aus einem Gewebe, beispielsweise einer Panamabindung, wobei das Band so geschnitten werden kann, daß die Kettfäden parallel zu den Schnittkanten und damit auch parallel zur Nahtlängsrichtung verlaufen, während der Schußfaden quer zur Bandlängsrichtung gerichtet ist. Bei dieser Art des verwendeten Bandes wird allerdings die Dehnungsmöglichkeit der Naht in Nahtlängsrichtung eingeschränkt.This object is achieved according to the invention in that as a protective strip a band made of a textile material is used, which on its facing to the seam Side is coated with a thermoplastic material, and that the coated Tape is welded onto the material webs. The protective strip can be used both be attached on one side of the material webs as well as on both sides in such a way that that it comes to rest on both webs of material and thus the seam is effective seals. The plastic that melts during welding effectively seals the seam ab, the suture is embedded in the plastic that it even then cannot slip if it is cut in one place. The fabric tape protects the plastic layer against mechanical stress and Weather conditions and, due to its textile structure, ensures an increased Strength of the seam in relation to the longitudinal direction of the seam and transversely to the longitudinal direction of the seam acting tensile forces. Preferably the band consists of a fabric, for example a Panama weave, whereby the tape can be cut so that the warp threads run parallel to the cut edges and thus also parallel to the longitudinal direction of the seam, while the weft thread is directed transversely to the longitudinal direction of the tape. With this species of the tape used, however, the possibility of stretching the seam in the longitudinal direction of the seam is reduced restricted.
Bevorzugt wird daher ein Gewebeband, das so geschnitten ist, daß Kettfaden und Schußfaden schräg zur Bandlängsrichtung und damit auch schräg zur Nahtlängsrichtung verlaufen. Vorzugsweise beträgt der Winkel zwischen Kettfaden bzw. Schußfaden und den Längsschnittkanten des Bandes ca. 450. Da die Dehnung eines Gewebes unter 450 mehr als vier bis fünfmal so groß ist wie in Richtung der Kette bzw. des Schusses, erhält dadurch die abgedeckte Naht zwar eine hohe Festigkeit durch das aufgebrachte Band, wobei jedoch ihre Fähigkeit zur Längsdehnung und zur Querdehnung im wesentlichen erhalten bleibt, zumal die Materialdehnung der zu verbindenden Materialbahnen in der Regel meist gering ist, so daß sie durch das aufgebrachte Band nicht beeinträchtigt werden kann. Damit bleiben die ursprünglichen Dehnungseigenschaften der Naht praktisch erhalten.A fabric tape which is cut so that warp thread is preferred is therefore preferred and weft thread obliquely to the longitudinal direction of the tape and thus also obliquely to the longitudinal direction of the seam get lost. The angle between the warp thread or weft thread is preferably and the longitudinal cut edges of the tape approx. 450. Since the stretching of a fabric is less than 450 is more than four to five times as large as in the direction of the warp or weft, This gives the covered seam a high level of strength due to the applied Tape, although its ability to stretch longitudinally and stretch transversely is essential is retained, especially since the material elongation of the material webs to be connected in is usually low, so that it is not affected by the applied tape can be. This means that the original stretch properties of the seam remain practical obtain.
Bei den bisher verwendeten Abdeckungen mit Kunststoffbändern hat sich gezeigt, daß längs der geraden Ränder dieser Kunststoffbänder bei einer mechanischen Beanspruchung der miteinander zu verbindenden Materialbahnen Spannungsüberhöhungen auftreten, die dazu -führen, daß solchermaßen abgedeckte Nähte längs der Ränder der Kunststoffbänder schlagartig zerstört werden. Damit ist ein vorteilhaftes Hauptmerkmal der Nähnaht verlorengegangen, nämlich bei Überbeanspruchung nicht sofort, sondern Stich für Stich zu versagen, was eine Sicherheitsreserve bei allen hochbeanspruchten Nähnähten bedeutet.In the previously used covers with plastic straps shown that along the straight edges of this Plastic straps a mechanical stress on the material webs to be connected to one another Tension peaks occur, which lead to the seams being covered in this way are suddenly destroyed along the edges of the plastic straps. So that is a The main advantageous feature of the sewing seam has been lost, namely when it is overstrained not immediately, but stitch by stitch to fail, which is a safety margin means all highly stressed seams.
Um dieser Gefahr vorzubeugen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Band an mindestens einem seiner Längsränder, gewellt oder gezackt ist. Damit wird das Bruchverhalten der Naht im Grenzbereich verbessert. Durch eine abgestufte Spannungsverteilung aufgrund der Wellung oder Zacknng des Bandrandes kann kein schlagartic3er Bruch mehr auftreten.In order to prevent this risk, it is proposed according to the invention that that the tape is wavy or jagged on at least one of its longitudinal edges. In order to the breaking behavior of the seam in the border area is improved. Through a graduated Stress distribution due to the corrugation or jagged edge of the tape cannot cause impact Breakage occur more.
Das Band kann gegebenenfalls auch aus einer Maschenware oder einem Textilverbundstoff hergestellt werden.The tape can optionally also be made of a knitted fabric or a Textile composite are produced.
Als Beschichtungsmaterial wird vorzugsweise Polyurethan oder Polyvinylchlorid verwendet. Das Schweißen kann in herkömmlicher Weise mit Heißluft oder durch Hochfrequenzschweißen erfolgen. Bevorzugt wird das Heißluftschweißen, da es eine rationelle Herstellung der Nahtverbindung erlaubt, ohne daß die Gefahr eine Gewebebeschädigung entsteht.The preferred coating material is polyurethane or polyvinyl chloride used. The welding can be carried out in a conventional manner with hot air or by high frequency welding take place. Hot air welding is preferred because it is efficient to manufacture the seam connection without the risk of tissue damage occurring.
Um die Gefahr einer Schädigung des Nähfadens während des Schweißvorganges zu verringern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen Nähfaden aus einem wärmebeständigen Material zu verwenden. Als solches Material kommen beispielsweise Aramide, Fluorkunststoffe wie Polytetrafluoräthylen, Glasfaser oder Metallfasern in Frage.About the risk of damage to the sewing thread during the welding process To reduce, it is proposed according to the invention, a sewing thread made of a heat-resistant Material to use. Such materials are, for example, aramids and fluoroplastics like polytetrafluoroethylene, Glass fiber or metal fiber in question.
Je nach Art des für die Herstellung des Bandes verwendeten Materials, kann das Band auch auf seiner Außenseite noch mit einer witterungsbeständigen Außenbeschichtung versehen werden, wenn dies erforderlich sein sollte.Depending on the type of material used to make the tape, the tape can also have a weather-resistant outer coating on its outside provided if this should be necessary.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung einer hochbelastbaren und verschleißfesten Nähnaht zur Verbindung flexibler Materialbahnen nach dem oben beschriebenen Verfahren. Erfindungsgemäß umfaßt die Vorrichtung eine Nähmaschine, bei der - in Nährichtung betrachtet - hinter der Nähstelle oberhalb des Nähtisches eine Schweißdüse zur Zufuhr von Heißluft angeordnet ist.The invention also relates to an apparatus for producing a Heavy-duty and wear-resistant sewing seam for connecting flexible material webs following the procedure described above. According to the invention the device comprises a Sewing machine with which - viewed in the sewing direction - behind the sewing point above of the sewing table a welding nozzle for the supply of hot air is arranged.
Hinter der Schweißdüse ist eine auf der gebildeten Naht laufende Transport- und Druckrolle angeordnet, deren Antrieb mit dem Nähmaschinenantrieb synchronisiert ist.Behind the welding nozzle there is a transport belt running on the formed seam. and pressure roller arranged, the drive synchronized with the sewing machine drive is.
Die Transport- und Druckrolle zieht ein mit einem schweißbaren Kunststoff beschichtetes textiles Band von einer Vorratsrolle ab und drückt es gegen die Naht an. Die Transport- und Druckrolle kann mit einer im Nähmaschinentisch gelagerten Rolle zusammenwirken, so daß das Material mit der Naht zwischen den beiden Rollen hindurchläuft. Auf diese Weise ist es möglich, in einem Arbeitsgang sowohl die Naht zu nähen als auch abzudecken, so daß der zusätzliche Aufwand für den Nahtschutz relativ gering ist.The transport and pressure roller is pulled in with a weldable plastic coated textile tape from a supply roll and presses it against the seam at. The transport and pressure roller can be fitted with a roller mounted in the sewing machine table Roll cooperate so that the material with the seam between the two rolls runs through. In this way it is possible to make both the seam in one operation to sew as well as to cover, so that the additional effort for the seam protection is relatively low.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beiaefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer zwei Materialbahnen miteinander verbindenden Naht, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht, wobei die Naht durch einen Schutzstreifen abgedeckt ist, Fig. 3 einen Schnitt längs Linie Til-Ill in Fig. 2 und Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Naht.Further features and advantages of the invention emerge from the following Description which, in conjunction with the accompanying drawings, illustrates the invention explained on the basis of exemplary embodiments. They show: FIG. 1 a schematic Representation of two webs of material interconnecting Seam, FIG. 2 shows a view corresponding to FIG. 1, the seam being covered by a protective strip is covered, Fig. 3 shows a section along line Til-III in Fig. 2 and Fig. 4 a schematic view of a device for producing a seam according to the invention.
In Fig. 1 erkennt man zwei Materialbahnen 10 und 12, die sich flach aufeinanderliegend überlappen und durch eine zwei-Linien-Zick-Zack-Naht 14 in Doppelsteppstichausführung miteinander verbunden sind. Als Nähfadenwird vorzugsweise ein gesponnenes Garn aus einem unter dem Warenzeichen NOMEX bekannten Aramid in der Stärke 15/3-fach verwendet. Die Uberlappungsbreite b (Fig. 1) beträgt beispielsweise 12 mm bis 16 mm.In Fig. 1 you can see two webs of material 10 and 12, which are flat overlap one on top of the other and through a two-line zigzag seam 14 in lockstitch design are connected to each other. A spun yarn is preferably used as the sewing thread an aramid known under the trademark NOMEX with a strength of 15/3 is used. The overlap width b (FIG. 1) is, for example, 12 mm to 16 mm.
Als Nahtschutz wird nun über die Naht ein Schutzstreifen 16 gelegt (Fig.2), der aus einem Gewebeband besteht, das auf seiner der Naht zugewandten Seite mit einem thermoplastischem Kunststoff beschichtet ist. Bei dem Gewebe handelt es sich um eine sogenannte Panamabindung aus multifilem endlosen Polyestergarn. Das Band ist dabei so geschnitten, daß die Kette 18 und der Schuß 20 (Fig. 2) jeweils einen Winkel von 45O mit der Bandlängsrichtung und damit auch der Nahtlängsrichtung bilden. Das Band 16 ist an seinen Längsrändern 22 in der dargestellten Weise gezackt.A protective strip 16 is now placed over the seam as a seam protection (Fig.2), which consists of a fabric tape on its side facing the seam is coated with a thermoplastic material. The tissue is what it is is a so-called Panama weave made of multifilament, endless polyester yarn. That The tape is cut so that the chain 18 and the weft 20 (Fig. 2) each an angle of 45 ° with the longitudinal direction of the tape and thus also the longitudinal direction of the seam form. The band 16 is serrated on its longitudinal edges 22 in the manner shown.
Der thermoplastische Kunststoff, vorzugsweise licht- und wetterbeständiges Polyurethan, wird auf die eine Seite des Bandes aufgerakelt und ist auf der Rückseite leicht durchgeschlagen.The thermoplastic plastic, preferably light and weatherproof Polyurethane, is knife-coated onto one side of the tape and is on the back easily knocked through.
Der Schutzstreifen hat eine Breite von beispielsweise 30 bis 40 mm und wird gemäß Fig. 3 so über die Naht gelegt, daß er auf beiden Gewebebahnen 10 und 12 zu liegen kommt.The protective strip has a width of, for example, 30 to 40 mm and is placed over the seam according to FIG. 3 so that it is on both fabric webs 10 and 12 comes to rest.
Dadurch wird die Nahtfuge vollständig abgedeckt. Auf der Gegenseite kann ein gleicher Schutzstreifen 16 aufgebracht werden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.This completely covers the seam. On the other side an identical protective strip 16 can be applied, as shown in FIG. 3 is.
Der Schutzstreifen 16 wird nun vorzugsweise mittels Heißluft aufgeschweißt, wobei er mit einer Druckwalze auf die Naht und die Materialbahnen 10 und 12 aufgepreßt wird.The protective strip 16 is now preferably welded on by means of hot air, whereby it is pressed onto the seam and the material webs 10 and 12 with a pressure roller will.
Eine derart hergestellte Naht weist folgende vorteilhafte Eigenschaften auf: Die Festigkeit der gesamten Nahtverbindung liegt in der Größenordnung der Gewebefestigkeit, so daß unter Umständen eine einfachere Naht eingesetzt werden kann.A seam produced in this way has the following advantageous properties on: The strength of the entire seam connection is in the order of magnitude of the fabric strength, so that a simpler seam can be used under certain circumstances.
Das Bruchverhalten der Naht ist verbessert, wobei die Gefahr eines schlagartigen Versagens der Naht wesentlicll verringert wurde. The breaking behavior of the seam is improved, with the risk of a sudden failure of the seam has been significantly reduced.
Der Nahtschutz beeinflußt die Dehnung kaum. So wird die Nahtquerfestigkeit erhöht und die Nahtquerdehnung verringert, ohne daß dabei die Nahtlängsdehnung wesentlich beeinflußt wird. Damit wird auch ein gleichmäßiger Lastübergang aus dem Bereich der Materialbahn zur Naht hin möglich, wodurch Unstetigkeiten und damit die Bruchgefahr an dieser Stelle vermieden werden. Die Dehnung kann durch die Bandwahl, insbesondere die Wahl des Materiales und der Struktur des Bandes beeinflußt werden, so daß der Nahtschutz an verschiedene Einsatzzwecke angepaßt werden kann. The seam protection hardly affects the elongation. This is how the seam transverse strength becomes increased and the seam transverse elongation reduced, without the seam elongation significantly being affected. This also ensures an even load transfer from the area the material web towards the seam possible, which causes discontinuities and thus the risk of breakage avoided at this point will. The stretch can be caused by the Belt choice, in particular the choice of material and structure of the belt affects so that the seam protection can be adapted to different purposes.
Die Naht ist wasserdicht, luftdicht und aeordynamisch glatt. Zumindest bei geringen Lasten können sich die Stichlöcher nicht mehr öffenen. The seam is waterproof, airtight and aerodynamically smooth. At least The stitch holes can no longer open at low loads.
Der Nähfaden ist nunmehr vor Strahlung, vor aggressiven Medien und mechanischer Beanspruchung einwandfrei geschützt, wobei in speziellen Fällen durch Gewebe- und Fadenwahl entsprechende Modifikationen möglich sind. The sewing thread is now protected from radiation, aggressive media and mechanical stress perfectly protected, whereby in special cases by Corresponding modifications to the choice of fabric and thread are possible.
Die Lichtechtheit der gesamten Verbindung liegt bei Stufe 8, während üblicher Weise nur Stufe 6 bei reinen Nähverbindungen erreicht wird. The lightfastness of the entire compound is level 8, while Usually only level 6 is achieved with pure sewing connections.
Die Nahtverbindung ist rationell und kostengünstig unter Verwendung bekannter Heißluftscweißmaschinen herstellbar, wobei keine Gewebebeschädigung auftritt. The seam connection is efficient and inexpensive to use known hot air welding machines can be produced, with no tissue damage occurring.
Eine Vorrichtung zum rationellen Herstellen der erfindungsgemäßen Naht ist beispielsweise in Fig. 4 dargestellt. Man erkennt darin eine herkömmliche Nähmaschine 24 mit einem Nähmaschinentisch 26. An der Nähmaschine 24 ist ein Eleißluftgenerator 28 mit einer Schweißdüse 30 angeordnet, die - in Nährichtung betrachtet - unmittelbar hinter der Nähstelle 32 angeordnet ist. An der Nähmaschine 24 ist ferner eine Vorratsrolle 34 für den Schutzstreifen 16 drehbar yelagert. Der Schutzstreifen 16 wird mittels einer Transport - und Druckrolle 36 von der Vorratsrolle 34 abgezogen.A device for the efficient production of the invention Seam is shown in FIG. 4, for example. One recognizes a conventional one Sewing machine 24 with a sewing machine table 26. On the sewing machine 24 is an electrical air generator 28 arranged with a welding nozzle 30 which - viewed in the sewing direction - directly is arranged behind the sewing point 32. On the sewing machine 24 is also a supply roll 34 for the protective strip 16 rotatably mounted. The protective strip 16 is by means of a transport - and pressure roller 36 withdrawn from the supply roller 34.
Die Transportrolle 36 ist an der Nähmaschine 24 gelayert und entweder direkt oder über eine in dem Nähmaschinentisch 26 gelagerte Gegenrolle 38 derart angetrieben, daß der Schutzstreifen 16 synchron zu dem in Richtung des Pfeiles A fortbewegten genähten Material abgezogen wird. Beim Durchlauf zwischen der Transportrolle 36 und der Gegenrolle 38 wird der Schutzstreifen 16, dessen Kunststoffbeschichtung durch das aus der Schweißdüse 30 austretende heiße Gas aufgeweicht wurde, auf die Naht aufgeschweißt.The transport roller 36 is layered on the sewing machine 24 and either directly or via a counter roller 38 mounted in the sewing machine table 26 in this way driven that the protective strip 16 synchronously with that in the direction of arrow A moved sewn material is peeled off. When passing between the transport roller 36 and the counter roller 38 is the protective strip 16, its plastic coating has been softened by the hot gas emerging from the welding nozzle 30, onto which Welded seam.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch auch in der Weise durchführbar, daß zunächst in herkömmlicher Weise die Naht angefertigt und danach mit herkömmlichen Handschweißgeräten der Schutzstreifen auf die Naht aufgeschweißt wird.However, the method according to the invention can also be carried out in such a way that that first made the seam in a conventional manner and then with conventional Hand welders the protective strip is welded onto the seam.
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