DE102012221226A1 - Segmentierter Kupplungsdeckel für eine Reibungskupplung und entsprechende Reibungskupplung - Google Patents
Segmentierter Kupplungsdeckel für eine Reibungskupplung und entsprechende Reibungskupplung Download PDFInfo
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Abstract
Description
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein segmentierter Kupplungsdeckel für eine Reibungskupplung sowie eine entsprechende Reibungskupplung, insbesondere für den Einsatz in einem Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeuges zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe.
- Eine Reibungskupplung weist eine mit einem Kupplungsgehäuse fest verbundene Gegenplatte und eine axial bewegbare Anpressplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe zwischen der Anpressplatte und der Gegenplatte auf. Das Kupplungsgehäuse weist einen Kupplungsdeckel auf, der die Anpressplatte und die Gegenplatte zumindest teilweise abdeckt. Der Kupplungsdeckel kann auch ein Betätigungselement, insbesondere ein Hebelelement, das als Tellerfeder oder als Hebelfeder ausgebildet sein kann, lagern. Mit Hilfe des Hebelelements kann die Reibungskupplung eingerückt oder ausgerückt werden.
- Es ist aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung mit Aktenzeichen
DE 10 2011 018 889.4 bekannt, einen solchen Kupplungsdeckel segmentiert herzustellen. Hierbei werden Segmente ringförmig miteinander verbunden. Durch einen eingearbeiteten Drahtring wird hierbei eine radiale Versteifung des Kupplungsdeckels zum Fliehkraftausgleich erreicht. - Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kupplungsdeckel sowie eine entsprechende Reibungskupplung anzugeben, bei der die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise überwunden werden, insbesondere soll ein Kupplungsdeckel für eine Reibungskupplung und eine entsprechende Reibungskupplung angegeben werden, bei der die radiale Steifigkeit des Kupplungsdeckels weiter erhöht ist.
- Diese Aufgaben werden gelöst durch die unabhängigen Ansprüche, die jeweiligen abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen gerichtet.
- Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
- Der erfindungsgemäße Kupplungsdeckel für eine Reibungskupplung, welche insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeuges geeignet und bestimmt ist, weist mehrere ringförmig miteinander verbundene Segmente auf, wobei die Segmente jeweils mindestens einen in radialer Richtung weisenden ersten Kragen aufweisen, wobei sich erste Kragen zweier benachbarter Segmente zumindest teilweise in einem ersten Überlappungsbereich überlappen und in dem ersten Überlappungsbereich eine fügetechnische Verbindung zwischen den ersten Kragen benachbarter Segmente ausgebildet ist.
- Aufgabe einer Kupplung ist es, das Drehmoment einer Antriebswelle auf eine weitere Welle, insbesondere auf ein Getriebe zu übertragen. Bei dynamischen Kupplungen hat sich der Einsatz von reibschlüssiger Kraftübertragung durchgesetzt. Hierzu wird eine Anpressplatte gegen eine Kupplungsscheibe mit einer Anpresskraft gedrückt. Infolge der Reibung zwischen der Anpressplatte und der Kupplungsscheibe wird die Drehzahl der beiden Bauteile miteinander synchronisiert.
- Die Ausbildung eines in radialer Richtung weisenden ersten Kragens, sowie die Verbindung mindestens zweier benachbarter Segmente über die ersten Kragen führt zu einer deutlichen Erhöhung der radialen Stabilität, wobei auf weitere stabilisierende Bauteile, wie beispielsweise Drahtringe oder Ähnliches, verzichtet werden kann. Je nach Zahl der ausgebildeten ersten Kragen kann die Steifung in radialer Richtung definiert ausgebildet werden. Zur radialen Stabilisierung ist vorzugsweise ein geschlossener erster Kragen vorgesehen, so dass alle Segmente einen Kragen aufweisen können.
- Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Kupplungsdeckels bilden die ersten Kragen ein umlaufendes Kragenelement.
- Dies bedeutet, dass jedes Segment einen ersten Kragen aufweist, der mit den ersten Kragen der beiden benachbarten Segmente jeweils überlappt und in den entsprechenden ersten Überlappungsbereichen mit diesen verbunden ist und die ersten Kragen so ausgebildet sind, dass sie ein beispielsweise ringförmiges, umlaufendes Kragenelement bilden. Dies bewirkt eine besonders effektive radiale Stabilisierung, die zu einem rundum radial versteiften Kupplungsdeckel führt, mit dem in vorteilhafter Weise eine definierte Kupplungsübersetzung erreicht werden kann, da Schwankungen im Deckelinnenmaß des Kupplungsdeckels insbesondere im Betrieb der Reibungskupplung wirksam unterbunden werden können. Radiale Deckeldeformationen können signifikant reduziert werden.
- Bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die ersten Kragen radial nach innen weisen.
- Die Ausgestaltung eines Kupplungsdeckels mit radial nach innen weisenden Kragen ist bevorzugt, da dies ein Bezug auf den radial notwendigen Bauraum der Reibungskupplung neutral ist.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kupplungsdeckels weisen mindestens zwei der Segmente einen in radialer Richtung entgegengesetzt zu den ersten Kragen weisenden zweiten Kragen auf, wobei sich zweite Kragen zweier benachbarter Segmente zumindest teilweise in einem zweiten Überlappungsbereich überlappen und in dem zweiten Überlappungsbereich eine Verbindung zwischen den zweiten Kragen benachbarter Segmente ausgebildet ist. Vorzugsweise ermöglicht die Ausbildung zweiter Kragen zum Einen eine Wuchtmöglichkeit für das Anbringen von Zusatzgewichten und dient vorzugsweise zum Anderen der Verbindung des Kupplungsdeckels mit anderen Teilen der Kupplung, insbesondere der Gegendruckplatte bzw. dem Schwungrad. Die beispielsweise kraft- und/oder formschlüssige Verbindung ist vorzugsweise als Schraubverbindung ausgebildet. Die Schraubverbindung erfolgt vorzugsweise erst bei der Montage der vormontierten Kupplung bzw. der vormontierten Kupplungsteile auf das Schwungrad beim Kunden.
- Die Verbindung im zweiten Überlappungsbereich zweier zweiter Kragen benachbarter Segmente wird bevorzugt form- und/oder kraftschlüssig hergestellt. Bevorzugt ist dabei eine Ausbildung der Verbindung durch eine Schraubverbindung, gegebenenfalls kann zusätzlich eine Durchsetzfügverbindung erstellt werden. Abhängig von der Schwungradgeometrie und den vorgesehenen Verschraubungsmöglichkeiten können alle Segmente mit zweiten Kragen ausgestattet sein. Es ist jedoch auch möglich, nicht alle Segmente mit zweiten Kragen auszustatten, so dass beispielsweise nur jedes zweite Segment einen zweiten Kragen aufweist.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kupplungsdeckels ist eine fügetechnische Verbindung zwischen zumindest einer der folgenden Gruppen:
- – einer Gruppe aus zumindest zwei ersten Kragen benachbarter Segmente; und
- – einer Gruppe aus zumindest zwei ersten Kragen benachbarter Segmente; und
- – einer Gruppe aus zumindest zwei zweiten Kragen benachbarter Segmente
- a) Schweißen;
- b) Durchsetzfügen; und
- c) Nieten, wobei vorzugsweise Nietwarzen aus Segmenten geformt werden.
- Dies bedeutet, dass zumindest zwei erste Kragen und/oder zumindest zwei zweite Kragen jeweils benachbarter Segmente durch Schweißen und/oder Durchsetzfügen fügetechnisch miteinander verbunden werden. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der zumindest zwei erste Kragen benachbarter Segmente und bevorzugt sämtliche ersten Kragen durch Durchsetzfügen miteinander verbunden werden. Weiterhin bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der alternativ sämtliche erste Kragen durch Schweißen mit den jeweils benachbarten ersten Kragen verbunden werden. In beiden Fällen weist jedes Segment einen ersten Kragen auf und jeder erste Kragen weist zwei zumindest punktförmige fügetechnische Verbindungen mit den beiden benachbarten Segmenten auf. So wird jeweils ein verbindungssteifes Kragenelement ausgebildet, bei dem sämtliche Elemente über erste Kragen miteinander verbunden werden.
- Sowohl eine Schweißverbindung als auch eine Durchsetzfügverbindung lassen sich auf einfache Art und Weise schnell und kostengünstig erstellen, so dass trotz einer im Vergleich zu einer kragenlosen Ausbildung des Kupplungsdeckels erhöhten Anzahl von Arbeitsschritten die Taktzeit bei der Erstellung eines Kupplungsdeckels nicht wesentlich verlängert wird.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kupplungsdeckels weist mindestens eines der folgenden Elemente:
- – mindestens ein erster Kragen und
- – mindestens ein zweiter Kragen
- Dies bedeutet, dass mindestens ein erster Kragen und/oder mindestens ein zweiter Kragen eine Stufe aufweist, die in Umfangsrichtung ausgebildet ist, dass es also in Umfangsrichtung mindestens zwei Bereiche einer unterschiedlichen Höhe gibt. Bevorzugt sind die Stufen so ausgebildet, dass benachbarte Kragen im Bereich der Stufe überlappend in Kontakt gebracht werden können, so dass im Bereich der Stufe bevorzugt der erste Überlappungsbereich oder der zweite Überlappungsbereich ausgebildet werden kann. Dies führt dazu, dass Kragenelemente gebildet werden können, die eine im Wesentlichen gleichmäßige Einhüllende in axialer Richtung und damit eine im Wesentlichen gleichmäßige Anlagefläche für andere Elemente aufweisen.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Kupplungsdeckels ist zumindest eine Gruppe der folgenden Elemente
- – die ersten Kragen und
- – die zweiten Kragen
- Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Reibungskupplung vorgeschlagen, die insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, insbesondere zur Ausbildung zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe, geeignet und bestimmt ist und die mindestens einen erfindungsgemäßen Kupplungsdeckel umfasst.
- Die für den erfindungsgemäßen Kupplungsdeckel offenbarten Details und Vorteile lassen sich auf die erfindungsgemäße Reibungskupplung übertragen und anwenden und umgekehrt. Im Folgenden wird der Kupplungsdeckel und die Reibungskupplung anhand der beigefügten Dokumente näher erläutert, ohne dass die Erfindung auf die in den Figuren gezeigten Details und Beispiele beschränkt wäre. Es zeigen schematisch:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines Kupplungsdeckels; -
2 eine perspektivische Ansicht eines Details eines Kupplungsdeckels; und -
3 eine perspektivische Ansicht einer Reibungskupplung. -
1 zeigt schematisch einen Kupplungsdeckel1 in perspektivischer Ansicht. Der Kupplungsdeckel1 kann Teil einer hier nicht gezeigten Reibungskupplung, insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeuges, sein. Der Kupplungsdeckel1 umfasst mehrere, im vorliegenden Beispiel sechs Segmente2 , die ringförmig miteinander verbunden sind. Die Segmente2 bilden also einen Kupplungsdeckel1 im Wesentlichen kreisringförmiger Symmetrie. Jedes der Segmente2 weist einen ersten Kragen3 auf. Die ersten Kragen3 sind radial nach innen gewandt. Die ersten Kragen3 sind so ausgebildet, dass die ersten Kragen3 zweier benachbarter Segmente2 einander in einem Überlappungsbereich4 überlappen. In diesem ersten Überlappungsbereich4 ist eine fügetechnische Verbindung zwischen den ersten Kragen3 benachbarter Segmente2 ausgebildet. - Die ersten Kragen
3 bilden gemeinsam ein umlaufendes Kragenelement5 , welches sich an einem oberen Ende6 des Kupplungsdeckels1 radial nach innen erstreckt und zu einer erheblichen Versteifung des Kupplungsdeckels1 in radialer Richtung führt. Durch diese im Vergleich zum Stand der Technik erhöhte radiale Steifigkeit des Kupplungsdeckels1 werden radiale Verformungen im Betrieb der entsprechenden Reibungskupplung signifikant reduziert. Dadurch kann die Kupplungsübersetzung deutlich präziser definiert werden. Insbesondere unterliegt die Kupplungsübersetzung deutlich geringeren Schwankungen im Betrieb. - Ferner weisen die Segmente
2 des Kupplungsdeckels1 zweite Kragen7 auf, die an einem unteren Ende8 und damit radial entgegengesetzt zu den ersten Kragen3 an den jeweiligen Segmenten2 ausgebildet sind. Das vorliegende Beispiel zeigt, dass jedes Segment2 zweite Kragen7 aufweist, die sich jeweils mit korrespondierenden zweiten Kragen7 benachbarter Segmente2 überlappen. Auch hier kann eine Verbindung zwischen den zweiten Kragen7 benachbarter Segmente2 ausgebildet werden, beispielsweise durch Ausbildung einer kraftund/oder formschlüssigen Verbindung, wie eine Schraubverbindung. Vorzugsweise erfolgt die Ausbildung der Schraubverbindung erst beim Kunden, wenn die vormontierte Kupplung bzw. die vormontierten Kupplungsteile mit dem Schwungrad, das insbesondere als Gegendruckplatte der Kupplung ausgebildet sein kann, verschraubt werden. In diesem Beispiel sind die zweiten Kragen7 radial nach außen weisend ausgebildet. Durch die entsprechenden in den zweiten Kragen7 ausgebildeten Löcher9 kann eine Verbindung zu anderen Elementen, beispielsweise des Schwungrads, hergestellt werden. - Die ersten Kragen
3 weisen jeweils eine Stufe10 auf. Die Stufe10 ist so ausgebildet, dass durch die Stufe10 erst der Überlappungsbereich4 in einfacher Weise gebildet werden kann, so dass das Kragenelement5 eine im Wesentlichen glatte obere Fläche oder Einhüllende aufweist. Auch die zweiten Kragen7 sind teilweise mit einer Stufe11 ausgeführt, um auf einfache Art ein Überlappen mit benachbarten zweiten Kragen7 eines benachbarten Segmentes2 zu ermöglichen. Die Ausgestaltung der Segmente2 mit ersten Kragen3 mit Stufen10 , gegebenenfalls auch mit zweiten Kragen7 und entsprechenden Stufen11 , führt dazu, dass ein kompletter Kupplungsdeckel1 aus einer bestimmten Anzahl gleichartiger Segmente2 , wie beispielsweise hier sechs Segmente2 , ausgebildet werden kann. Es ist also zur Ausbildung eines Kupplungsdeckels1 lediglich notwendig, eine bestimmte Zahl einer Art von Segmenten2 zu montieren, was Aufwand und Kosten für die Produktion und Lagerung solcher Segmente erheblich reduziert. Durch die Ausgestaltung mit Stufen10 ,11 ist es möglich, den Kupplungsdeckel1 einfach durch Aneinanderreihen von Segmenten2 so, dass sich die Stufen10 ,11 mit benachbarten Kragen3 ,7 überlappen und die Ausbildung der entsprechenden Verbindungen, beispielsweise im ersten Überlappungsbereich4 und in einem zweiten Überlappungsbereich12 zweier zweiter Kragen7 benachbarter Segmente2 , auszubilden. -
2 zeigt schematisch ein Detail eines Kupplungsdeckels1 nach1 . Zwei Segmente2 sind durch Steckverbindungen13 miteinander verbunden. Zu erkennen ist die Stufe10 eines ersten Kragens3 , durch den dieser unter dem ersten Kragen3 des benachbarten Segmentes2 zu liegen kommt, so dass im ersten Überlappungsbereich4 die fügetechnische Verbindung ausgebildet werden kann. Gleichzeitig kann durch die Stufe11 in einem zweiten Kragen7 auf einfache Weise der zweite Überlappungsbereich12 mit einem zweiten Kragen7 eines benachbarten Segmentes2 gebildet werden. -
3 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer montierten Reibungskupplung14 . Die Reibungskupplung14 dient der Kraftübertragung von einem Antrieb zu einem Getriebe, insbesondere kann eine Reibungskupplung in einem ansonsten nicht dargestellten Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeuges zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordnet sein. Die Reibungskupplung14 weist mindestens eine Anpressplatte15 mit mindestens einer Tellerfeder16 und mehreren, hier sechs, Hebelelementen17 auf. Ferner umfasst die Reibungskupplung14 eine hier nicht dargestellte Gegendruckplatte und mindestens eine zwischen der Anpressplatte15 und der Gegendruckplatte angeordnete Kupplungsscheibe. Die Gegendruckplatte ist mit einem oder mehreren Kupplungsgehäuseteilen, insbesondere mit dem Kupplungsdeckel1 , fest verbunden. - Die Tellerfeder
16 ist ohne Zungen ausgeführt. Die Funktion einer üblichen Tellerfeder mit Zungen ist somit auf die Tellerfeder16 und die Hebelelemente17 aufgeteilt. Die Hebelelemente17 dienen als Betätigungshebel und ersetzen die üblichen Zungen der Tellerfeder. Mit den Hebelelementen17 kann ein Abhub der Anpressplatte15 erreicht werden. Hierzu sind die Hebelelemente17 gehäuseseitig am Kupplungsdeckel1 verkippbar abgestützt und gelagert. Die Hebelelemente17 sind durch eine hier nicht dargestellte Betätigungseinrichtung, wie beispielsweise ein Ausrücklager, betätigbar. Die Hebelelemente17 erstrecken sich durch den Kupplungsdeckel1 hindurch, insbesondere durch entsprechende Durchbrechungen18 . Die Hebelelemente17 sind mit Abhubankern19 der Anpressplatte15 verbunden. - Das Kragenelement
5 des Kupplungsdeckels1 verringert durch die Erhöhung der radialen Versteifung ungewollte radiale Verformungen und definiert damit die Kupplungsübersetzung präziser als aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen. Gleichzeitig dient das Kragenelement5 als Transportsicherung für die Hebelelemente17 . - Kupplungsdeckel
1 und eine entsprechende Reibungskupplung14 weisen eine verbesserte radiale Steifigkeit auf, so dass selbst bei reduziertem Materialeinsatz zur Herstellung des Kupplungsdeckels1 eine erhöhte radiale Steifigkeit erreicht werden kann. Entsprechende Kupplungsdeckel1 und Reibungskupplungen14 lassen sich kostengünstig herstellen. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kupplungsdeckel
- 2
- Segment
- 3
- erster Kragen
- 4
- erster Überlappungsbereich
- 5
- Kragenelement
- 6
- oberes Ende
- 7
- zweiter Kragen
- 8
- unteres Ende
- 9
- Loch
- 10
- Stufe
- 11
- Stufe
- 12
- zweiter Überlappungsbereich
- 13
- Steckverbindung
- 14
- Reibungskupplung
- 15
- Anpressplatte
- 16
- Tellerfeder
- 17
- Hebelelement
- 18
- Durchbrechung
- 19
- Abhubanker
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011018889 [0003]
Claims (8)
- Kupplungsdeckel (
1 ) für eine Reibungskupplung (14 ), insbesondere für einen Antriebsstrang eines brennkraftmaschinengetriebenen Kraftfahrzeuges, mit mehreren ringförmig miteinander verbundenen Segmenten (2 ), wobei die Segmente (2 ) jeweils mindestens einen in radialer Richtung weisenden ersten Kragen (3 ) aufweisen, wobei sich erste Kragen (3 ) zweier benachbarter Segmente (2 ) zumindest teilweise in einem ersten Überlappungsbereich (4 ) überlappen und in dem ersten Überlappungsbereich (4 ) eine fügetechnische Verbindung zwischen den ersten Kragen (3 ) benachbarter Segmente (2 ) ausgebildet ist. - Kupplungsdeckel (
1 ) nach Anspruch 1, bei dem die erste Kragen (3 ) ein umlaufendes Kragenelement (5 ) bilden. - Kupplungsdeckel (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die ersten Kragen (3 ) radial nach innen weisen. - Kupplungsdeckel (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens zwei der Segmente (2 ) einen in radialer Richtung entgegengesetzt zu den ersten Kragen (3 ) weisenden zweiten Kragen (7 ) aufweisen wobei sich zweite Kragen (7 ) zweier benachbarter Segmente (2 ) zumindest teilweise in einem zweiten Überlappungsbereich (12 ) überlappen und in dem zweiten Überlappungsbereich (12 ) eine Verbindung zwischen den zweiten Kragen (7 ) benachbarter Segmente (2 ) ausgebildet ist. - Kupplungsdeckel (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine fügetechnische Verbindung zwischen zumindest einer der folgenden Gruppen: – einer Gruppe aus zumindest zwei ersten Kragen (3 ) benachbarter Segmente (2 ); und – einer Gruppe aus zumindest zwei zweiten Kragen (7 ) benachbarter Segmente (2 ) mit mindestens einem der folgenden Verfahren ausgebildet ist: a) Schweißen; und b) Durchsetzfügen; und c) Nieten, wobei vorzugsweise Nietwarzen aus Segmenten geformt werden. - Kupplungsdeckel (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens eines der folgenden Elemente – mindestens ein erster Kragen (3 ) und – mindestens ein zweiter Kragen (7 ) in Umfangsrichtung mindestens eine Stufe (10 ,11 ) aufweisen. - Kupplungsdeckel (
1 ) nach Anspruch 6, bei dem zumindest eine Gruppe der folgenden Elemente – die ersten Kragen (3 ) und – die zweiten Kragen (7 ) so ausgebildet ist, dass bei zwei Kragen (3 ,7 ) benachbarter Segmente (2 ) im entsprechenden Überlappungsbereich (4 ,12 ) ein Kragen (3 ,7 ) eine Stufe (10 ,11 ) aufweist, die zum anderen Kragen (7 ,3 ) korrespondiert. - Reibungskupplung (
14 ), insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, umfassend mindestens einen Kupplungsdeckel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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ID=48522270
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-
2012
- 2012-11-20 DE DE201210221226 patent/DE102012221226A1/de not_active Withdrawn
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