DE102015006678A1 - Punching unit for a forming tool for punching openings in flat workpieces - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Locheinheit für ein Umformwerkzeug zum Stanzen von Durchbrüchen in flächige Werkstücke, bestehend aus einer Stempeleinheit (1) für ein erstes Werkzeugteil und aus einer zugeordneten Lochbuchseneinheit (2) für ein gegenüberliegendes zweites Werkzeugteil. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Stempelaufnahme-Lagerteil (3) der Stempeleinheit (1) als ringförmig geschlossenes Stempelaufnahme-Gehäuse (3) ausgebildet ist und/oder dass ein Lochbuchsen-Lagerteil der Lochbuchseneinheit (2) als ringförmig geschlossenes Lochbuchsen-Gehäuse (20) ausgebildet ist.The invention relates to a punching unit for a forming tool for punching apertures into flat workpieces, comprising a punch unit (1) for a first tool part and an associated punch bushing unit (2) for an opposite second tool part. According to the invention, a punch receiving bearing part (3) of the punch unit (1) is designed as an annularly closed punch receiving housing (3) and / or a hole bushing bearing part of the perforated bushing unit (2) is designed as a ring-shaped closed bushing housing (20). is trained.
Description
Die Erfindung betrifft eine Locheinheit für ein Umformwerkzeug zum Stanzen von Durchbrüchen in flächige. Werkstücke nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a punching unit for a forming tool for punching openings in planar. Workpieces according to the preamble of claim 1.
Eine solche Locheinheit besteht allgemein aus einer Stempeleinheit für ein erstes Werkzeugteil und aus einer zugeordneten Lochbuchseneinheit für ein gegenüberliegendes zweites Werkzeugteil. Bei einem Umformwerkzeug in der Art einer Presse ist die Stempeleinheit üblicherweise am Pressenoberteil und die Lochbuchseneinheit gegenüberliegend am Pressenunterteil befestigt. Für die Umformung in Verbindung mit dem Stanzen von Durchbrüchen wird ein flächiges Werkstück, beispielsweise eine Blechplatine in den Öffnungsbereich der Presse eingeführt und gegebenenfalls mit einem Niederhalter auf dem unteren Werkzeugteil fixiert. Anschließend wird die Presse geschlossen, wobei der Lochstempel der Stempeleinheit durch die Blechplatine und durch die Lochbuchse der darunterliegenden Lochbuchseneinheit zur Herstellung eines entsprechenden Durchbruchs gepresst wird.Such a punch unit generally consists of a punch unit for a first tool part and an associated punch bushing unit for an opposite second tool part. In a forming tool such as a press, the stamp unit is usually mounted on the press top and the bushing unit is mounted on the press bottom opposite. For the forming in connection with the punching of apertures, a sheet-like workpiece, for example, a sheet metal blank is inserted into the opening area of the press and optionally fixed with a hold-down on the lower tool part. Subsequently, the press is closed, wherein the punch of the punch unit is pressed through the sheet metal blank and through the bushing of the underlying hole bushing unit to produce a corresponding breakthrough.
Insbesondere sind an Karosseriebauteilen verschiedene Löcher vorhanden, die in Presswerkzeugen durch Stanzen hergestellt werden. Je nach der Funktion der Löcher werden unterschiedliche Anforderungen an die Genauigkeit der Form- und Lagetoleranzen gestellt. Dazu sind beispielsweise Stempeleinheiten und Lochbuchseneinheiten bekannt, die ortsfest, ohne nachträgliche Korrekturmöglichkeit im Presswerkzeug angebracht sind. Zur Herstellung lagegenauer Stanzlöcher in Verbindung mit einer Korrekturmöglichkeit der Lochlagen sind bereits verstellbare Locheinheiten bekannt:
Bei einer bekannten verstellbaren Locheinheit (
In a known adjustable punching unit (
Bei einer weiteren bekannten, gattungsgemäßen verstellbaren Locheinheit (
Auch die Lochbuchseneinheit ist entsprechend der Stempeleinheit aufgebaut, mit einem Lochbuchsenteil und einem Lochbuchsen-Lagerteil. Auch hier ist das Lochbuchsen-Lagerteil ortsfest mit dem zweiten Werkzeugteil verbindbar und das Lochbuchsenteil ist in einer Ausnehmung des Lochbuchsen-Lagerteils lageverstellbar mittels Abstützplatten abgestützt und fixierbar gehalten.Also, the bushing unit is constructed according to the stamp unit, with a hole bushing part and a bushing bearing part. Again, the bushing bearing part is stationary connected to the second tool part and the hole bushing part is supported in a recess of the bushing bearing part position adjustable by means of support plates and held fixable.
Die Ausnehmung im Stempelaufnahme-Lagerteil und entsprechend im Lochbuchsen-Lagerteil weist im Haltebereich für das Stempelaufnahmeteil bzw. für das Lochbuchsenteil seitlich offene Konturen auf, wodurch nachteilig die Stabilität der Lagerteile, insbesondere beim Einsatz für hochbelastete Stanzvorgänge reduziert ist. Zudem sind die Verschraubungen am Stempelaufnahme-Lagerteil und entsprechend am Lochbuchsen-Lagerteil einseitig gegenüberliegend zu den offenen Konturen der Ausnehmung angebracht, so dass mit der Schraubverbindung am jeweils zugeordneten Werkzeugteil kein gleichmäßiger Anpressdruck gegeben ist. Dadurch kann insbesondere die Bodenplatte des Stempelaufnahme-Lagerteils und entsprechend des Lochbuchsen-Lagerteils deformiert und gewölbt werden, sodass der Lochstempel unvorhersehbar etwas verkippen kann, wodurch eine ungenaue Lochposition in Kauf genommen werden muss.The recess in the punch receiving bearing part and correspondingly in the bushing bearing part has laterally open contours in the holding area for the punch receiving part or for the hole bushing part, which disadvantageously reduces the stability of the bearing parts, in particular when used for highly stressed punching operations. In addition, the fittings on the punch receiving bearing part and correspondingly on the bushing bearing part are mounted on one side opposite to the open contours of the recess, so that no uniform contact pressure is given with the screw on each associated tool part. As a result, in particular, the bottom plate of the punch receiving bearing part and corresponding to the hole bush bearing part can be deformed and curved, so that the punch can unpredictably tilt something, whereby an inaccurate hole position must be taken into account.
Zudem wird die Haltekraft zwischen dem Stempelaufnahme-Lagerteil und dem Stempelaufnahmeteil sowie dem Lochbuchsen-Lagerteil und dem Lochbuchsenteil mittels einer Klemmschraube durch Kraftschluss erreicht, wodurch die Haltekraft im Gegensatz zu einem Formschluss vergleichsweise geringer ist. Zudem liegt auch keine definierte Anpresskraft des Stempelaufnahmeteils bzw. des Lochbuchsenteils zur jeweiligen Bodenplatte hin vor.In addition, the holding force between the punch receiving bearing part and the punch receiving part and the hole bushing bearing part and the hole bushing part by means of a clamping screw is achieved by frictional engagement, whereby the holding force is relatively lower in contrast to a positive connection. In addition, there is also no defined contact force of the punch receiving part or of the perforated bush part for the respective bottom plate.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße verstellbare Locheinheit so weiterzubilden, dass Lagetoleranzen der Stanzlöcher weiter reduzierbar sind und die Stabilität bei reduzierbarer Dimensionierung erhöht werden kann.The object of the invention is to develop a generic adjustable punching unit so that positional tolerances of the punched holes are further reduced and the stability can be increased with reducible dimensions.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Gemäß Anspruch 1 wird eine Locheinheit für ein Umformwerkzeug zum Stanzen von Durchbrüchen in flächige Werkstücke vorgeschlagen, die eine Stempeleinheit für ein erstes Werkzeugteil und eine zugeordnete Lochbuchseneinheit für ein gegenüberliegendes zweites Werkzeugteil aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Stempelaufnahme-Lagerteil der Stempeleinheit als ringförmig geschlossenes Stempelaufnahme-Gehäuse ausgebildet ist und/oder dass ein Lochbuchsen-Lagerteil der Lochbuchseneinheit als ringförmig geschlossenes Lochbuchsen-Gehäuse ausgebildet ist.According to claim 1, a punching unit for a forming tool for punching apertures into flat workpieces is proposed which has a punch unit for a first tool part and an associated punch bushing unit for an opposite second tool part. According to the invention, it is provided that a punch receiving bearing part of the punch unit is designed as a ring-shaped closed stamp receiving housing and / or that a hole bushing bearing part the bushing unit is designed as a ring-shaped closed bushing housing.
Die beim Stanzvorgang auf das Stempelaufnahmeteil bzw. das Lochbuchsenteil wirkenden hohen Kräfte können im erfindungsgemäßen ringförmig geschlossenen Stempelaufnahme-Gehäuse bzw. dem ringförmig geschlossenen Lochbuchsengehäuse seitlich über die Einstellelemente und Fixierelemente wesentlich effektiver und gleichmäßiger abgestützt werden als in den entsprechenden Lagerteilen mit den offenen Konturen nach dem Stand der Technik. Mit der erfindungsgemäßen Verwendung ringförmig geschlossener Lagergehäuse wird somit ein Stabilitätsgewinn erzielt. Besonders bevorzugt ist hierbei eine konkrete Ausführungsform, gemäß der die Stempeleinheit ein Stempelaufnahmeteil mit einem Lochstempel und weiter das Stempelaufnahme-Lagerteil aufweist. Hierbei ist wiederum bevorzugt eine Ausführungsform, bei der das Stempelaufnahme-Lagerteil ortsfest mit dem ersten Werkzeugteil verbindbar ist und das Stempelaufnahmeteil in einer Ausnehmung im Stempelaufnahme-Lagerteil mittels wenigstens einer, bevorzugt mehrerer Abstimmplatten verstellbar abgestützt und fixierbar gehalten ist. Im Wesentlichen analog dazu kann die Lochbuchseneinheit alternativ oder zusätzlich ein Lochbuchsenteil mit einer dem Lochstempel entsprechenden Lochkontur und weiter dem Lochbuchsen-Lagerteil sein. Bevorzugt ist hier dann vorgesehen, dass das Lochbuchsen-Lagerteil ortsfest mit dem zweiten Werkzeugteil verbindbar ist und das Lochbuchsenteil in einer Ausnehmung im Lochbuchsen-Lagerteil mittels wenigstens einer, vorzugsweise mehrerer, Abstimmplatten lageverstellbar abgestützt und fixierbar gehalten ist.The high forces acting on the stamp receiving part or the hole bushing part during the punching operation can be supported much more effectively and uniformly laterally in the ring-shaped punch receiving housing according to the invention or the annular closed hole bushing housing laterally via the adjusting elements and fixing elements than in the corresponding bearing parts with the open contours after State of the art. With the inventive use annular closed bearing housing thus a stability gain is achieved. Particularly preferred here is a specific embodiment, according to which the stamp unit has a punch receiving part with a punch and further the punch receiving bearing part. Here, in turn, an embodiment in which the punch receiving bearing member is fixedly connected to the first tool part and the punch receiving part is adjustably supported in a recess in the punch receiving bearing part by means of at least one, preferably more tuning plates and held fixable. Substantially analogously thereto, the perforated bushing unit can alternatively or additionally be a perforated bushing part with a hole contour corresponding to the punch and further the bushing bearing part. Preferably, it is then provided here that the hole bush bearing part is fixedly connected to the second tool part and the hole bushing part is supported in a recess in the bushing bearing part by means of at least one, preferably more, tuning plates position adjustable and held fixable.
Ausdrücklich wird darauf hingewiesen, dass eine besonders vorteilhafte Locheinheit durch die Verwendung sowohl einer erfindungsgemäß ausgebildeten Stempeleinheit als auch in Verbindung mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Lochbuchseneinheit erhalten wird. Grundsätzlich ist es jedoch möglich, auch eine erfindungsgemäß ausgebildete verstellbare Stempeleinheit mit einer anders aufgebauten Lochbuchseneinheit nach dem Stand der Technik zu kombinieren. Ebenso kann gegebenenfalls eine erfindungsgemäße ausgebildete Lochbuchseneinheit in Verbindung mit einer Stempeleinheit nach dem Stand der Technik eingesetzt werden, insbesondere kann eine erfindungsgemäß verstellbare Locheinheit mit einer nicht verstellbaren Stempelhalteplatte bzw. Buchsenhalteplatte kombiniert werden. Auch solche Anordnungen sollen vom Schutzumfang ausdrücklich mit umfasst sein.It is expressly pointed out that a particularly advantageous punching unit is obtained by the use of both a punch unit designed according to the invention and in connection with a punched-bushing unit designed according to the invention. In principle, however, it is also possible to combine an adjustable punch unit formed according to the invention with a differently constructed punch bushing unit according to the prior art. Likewise, if appropriate, an inventive trained hole bushing unit can be used in conjunction with a stamp unit according to the prior art, in particular an adjustable punch unit according to the invention can be combined with a non-adjustable punch holder plate or Buchsenhalteplatte. Such arrangements should also be expressly included in the scope of protection.
In einer bevorzugten Weiterbildung soll für übliche Anwendungen sowohl das, vorzugsweise plattenförmige und ringförmige, Stempelaufnahme-Gehäuse und/oder das, vorzugsweise plattenförmige und ringförmige, Lochbuchsen-Gehäuse in einer Draufsicht eine dreieckförmige Außenkontur, vorzugsweise in der Form eines gleichschenkligen Dreiecks, gegebenenfalls mit verrundeten Dreieckspitzen, aufweisen. Die Außenkontur kann alternativ auch entsprechend dem jeweiligen Einsatzort, insbesondere bei verschachtelten Anordnungen, anders gestaltet und der Lochabstandsgeometrie angepasst werden. Alternativ können in einem Stempelaufnahme-Gehäuse und dem zugeordneten Lochbuchsen-Gehäuse zwei oder gegebenenfalls noch weitere Stempelaufnahmeteile bzw. Lochbuchsenteile aufgenommen sein, wodurch eine noch kompaktere Anordnung möglich ist.In a preferred embodiment, for conventional applications, both the, preferably plate-shaped and annular, stamp receiving housing and / or the, preferably plate-shaped and annular, Lochbuchsen housing in a plan view a triangular outer contour, preferably in the shape of an isosceles triangle, optionally rounded Triangle points, have. Alternatively, the outer contour can also be designed differently in accordance with the respective site of use, in particular in nested arrangements, and adapted to the hole spacing geometry. Alternatively, two or optionally further punch receiving parts or perforated sleeve parts may be accommodated in a punch receiving housing and the associated bushing housing, whereby an even more compact arrangement is possible.
Für einen gleichmäßigen Anpressdruck und eine gleichmäßige Kraftabstützung wird weiter vorgeschlagen, dass Befestigungsbohrungen am Ringbereich umfangsseitig versetzt, vorzugsweise in den Eckbereichen, angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich dazu kann zu dem eben genannten Zweck auch vorgesehen werden, dass das Stempelaufnahme-Gehäuse und/oder das Lochbuchsen-Gehäuse jeweils eine Bodenwand aufweist.For a uniform contact pressure and a uniform force support is further proposed that mounting holes on the annular area offset circumferentially, preferably in the corner areas, are arranged. Alternatively or additionally, it may also be provided for the purpose just mentioned that the punch receiving housing and / or the hole bushing housing each have a bottom wall.
In einer weiteren Konkretisierung wird vorgeschlagen, dass die Ausnehmung im Stempelaufnahme-Gehäuse und/oder die Ausnehmung im Lochbuchsen-Gehäuse in einer Draufsicht dreieckförmig etwa in der Art eines rechtwinkeligen Dreiecks, gegebenenfalls mit verrundeten Ecken, gestaltet ist. Dabei bilden die in Lochstempelrichtung verlaufenden Kathetenflächen Stützflächen für die Abstimmplatten und die Hypothenusenfläche bildet eine Stützfläche für eine Verriegelungsplatte. Ein rechter Winkel zwischen den Abstimmplatten ermöglicht eine stabile Abstützung in Verbindung mit einer geeigneten Variation der Lageeinstellung. Entsprechend der Gestalt der Ausnehmung ist auch das Stempelaufnahmeteil und/oder das Lochbuchsenteil in einer Draufsicht mit einer um den möglichen Verstellbereich reduzierten Form ausgebildet, so dass sich dadurch zwischen der Ausnehmung im Stempelaufnahme-Gehäuse bzw. im Lochbuchsen-Gehäuse und dem Stempelaufnahmeteil bzw. dem Lochbuchsenteil jeweils ein umlaufender Einstellspalt ergibt, in dem je nach den Anforderungen und Einstellgegebenheiten unterschiedliche Abstimmplatten und die Verriegelungsplatte einsetzbar sind.In a further concretization, it is proposed that the recess in the punch receiving housing and / or the recess in the bushing housing in a plan view in a triangular shape approximately in the manner of a right triangle, possibly with rounded corners designed. In this case, the catheter surfaces extending in the punching direction form support surfaces for the tuning plates and the hypotenuse surface forms a support surface for a locking plate. A right angle between the tuning plates allows a stable support in conjunction with a suitable variation of the position adjustment. According to the shape of the recess and the punch receiving part and / or the hole bushing part is formed in a plan view with a reduced by the possible adjustment shape, so that thereby between the recess in the punch receiving housing or in the bushing housing and the punch receiving part or the Perforated bushing part each results in a circumferential adjustment gap, in which different tuning plates and the locking plate can be used depending on the requirements and setting conditions.
In einer besonders bevorzugten weiteren Ausgestaltung sind die kathetenseitigen Stützflächen für die Abstimmplatten sowohl in der Ausnehmung im Stempelaufnahme-Gehäuse als auch die zugeordneten Stützflächen am Stempelaufnahmeteil und/oder die kathetenseitigen Stützflächen in der Ausnehmung im Lochbuchsen-Gehäuse als auch die zugeordneten Stützflächen am Lochbuchsenteil gegenüber einer parallel zur Lochstempelrichtung verlaufenden Referenzfläche winklig bzw. schräg angestellt. Diese Winkel- bzw. Schrägstellung kann zum Beispiel zwischen 2° und 10°, vorzugsweise 5°, betragen. Durch diese winklige bzw. schräge Auslegung der Stützflächen wird eine besonders vorteilhafte Selbsthemmung erreicht.In a particularly preferred further embodiment, the catheter-side support surfaces for the tuning plates both in the recess in the punch receiving housing and the associated support surfaces on the punch receiving part and / or the kathetenseitigen support surfaces in the recess in the bushing housing and the associated support surfaces on the bushing part against a Angled at an angle or obliquely parallel to the hole punch direction reference surface. These Angular or oblique position can be, for example, between 2 ° and 10 °, preferably 5 °. By this angled or oblique design of the support surfaces, a particularly advantageous self-locking is achieved.
Zudem sollen die kathetenseitigen Stützflächen jeweils einen Randsteg aufweisen, mit denen die Abstimmplatten in Abstreifrichtung gesichert sind. Die jeweils hypothenusenseitigen Stützflächen für die Verriegelungsplatten sollen jedoch parallel zur Lochstempelrichtung ausgerichtet sein, wobei jeweils in einer Seitenwand des Stempelaufnahme-Gehäuses und/oder des Lochbuchsen-Gehäuses eine auf die Verriegelungsplatte gerichtete Gewindebohrung angebracht ist, in die eine Halteschraube für die Verriegelungsplatte eingeschraubt ist. Die Halteschraube dient im Einrichtebetrieb, ohne Verriegelungsplatte als Fixierung für das Stempelaufnahmeteil, bzw. Buchsenaufnahmeteil. Im Serienbetrieb sichert die Halteschraube die Verriegelungsplatte gegen Herausfallen.In addition, the catheter-side support surfaces should each have an edge web with which the tuning plates are secured in the stripping. The hypothenusenseitigen support surfaces for the locking plates should, however, be aligned parallel to the punch direction, wherein each directed in a side wall of the punch receiving housing and / or the Lochbuchsen housing on the locking plate threaded hole is mounted, into which a retaining screw for the locking plate is screwed. The retaining screw is used in setup, without locking plate as a fixation for the punch receiving part, or socket receiving part. In series operation, the retaining screw secures the locking plate against falling out.
Um ein seitliches Verrutschen der Verriegelungsplatte zu unterbinden, kann die jeweils hypothenusenseitige Stützfläche für die Verriegelungsplatte seitlich durch Flanken begrenzt sein.In order to prevent lateral slipping of the locking plate, the respective hypothenusite-side support surface for the locking plate can be bounded laterally by flanks.
Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.Reference to a drawing, an embodiment of the invention will be explained.
Es zeigen beispielhaft:They show by way of example:
Die in der Zeichnung dargestellte Locheinheit für ein Umformwerkzeug (nicht dargestellt) zum Stanzen von Durchbrüchen in eine Blechplatine ist zweiteilig aufgebaut und besteht aus einer Stempeleinheit
Die Stempeleinheit
In die Ausnehmung
Wie aus den Schnittdarstellungen in den
Wie insbesondere aus
In
Im Unterschied zur Stempeleinheit
Die dargestellte Ausführungsform hat zusammengefasst die folgenden Vorteile, insbesondere gegenüber dem gattungsgemäßen Stand der Technik:
- –
Das Stempelaufnahmeteil 10 wird durch allseitigen Formschluss im Stempelaufnahme-Gehäuse 3 gehalten. Ebensowird das Lochbuchsenteil 21 durch allseitigen Formschluss im Lochbuchsen-Gehäuse 20 gehalten. - – Der Aufbau ist symmetrisch, so dass die Bauteile spiegelbar sind.
- – Durch die dreieckige Anordnung der Verschraubungen
5 ergibt sich eine optimale Druckverteilung. - –
Das Stempelaufnahmegehäuse 3 weist ebensowie das Lochbuchsengehäuse 20 eine ringförmig geschlossene Gehäusekontur auf, wodurch eine steife Konstruktion ohne Bauteildeformation gebildet ist. - – Es ist nur ein relativ kleiner Bauraum erforderlich, wobei mehrere, insbesondere drei, Größenvarianten möglich sind.
- – Durch die dreieckige Außenkontur ist ein kompaktes Schachteln mehrerer nebeneinander liegender, verstellbarer Locheinheiten möglich, wie dies in
6 mit dem Distanzpfeil 26 angegeben ist. - – Es ist ein modularer Aufbau möglich.
- – Es wird eine Selbsthemmung durch die schrägen Flächen erzielt.
- – Verwendung von
Schnittbuchsen im Lochbuchsenteil 21 ; dadurch schneller Wechsel bei Beschädigung möglich. - – Stanzen von mehreren Löchern in einer Einheit möglich.
- – Prozesssicher, da kein Herausfallender Abstimmplatten möglich ist.
- - The
stamp receiving part 10 is due to all-round positive connection in thestamp receiving housing 3 held. Likewise, thehole bushing part 21 Through all-round positive connection in thebushing housing 20 held. - - The structure is symmetrical, so that the components are mirrored.
- - Due to the triangular arrangement of the
screw connections 5 results in an optimal pressure distribution. - - The
punch holder housing 3 has as well as thehole bushing housing 20 an annular closed housing contour, whereby a rigid construction is formed without component deformation. - - It is only a relatively small space required, with several, in particular three, size variants are possible.
- The triangular outer contour makes it possible to compactly nest several adjacently positioned, adjustable punching units, as shown in FIG
6 with thedistance arrow 26 is specified. - - It is a modular design possible.
- - It is achieved by the inclined surfaces self-locking.
- - Use of bushings in the
bushing part 21 ; thus faster change possible with damage. - - Punching of several holes in one unit possible.
- - Process-safe, since no falling out of the tuning plates is possible.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007037757 A1 [0003] DE 102007037757 A1 [0003]
- DE 102005022757 B3 [0004] DE 102005022757 B3 [0004]
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Legal Events
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