DE2003028A1 - Scheibenbremse - Google Patents

Description

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DR.ING. F. WUBSTHOFF 8 MÜNOHKN 9Ο■*■ ^{U U}"" ^U ^ ° DIPL·. ING, G. PULS SCHWEIOEHSTHASS« t DR.B.T.PBOHMANN tbi-bpom 32 04 91 DR. ING. D. BEHRBNS tbibohammadbeshi PATENTANWÄLTE photkctpatbkt

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BJ e s ο h r e i b u. n, g zu der Patentanmeldung

GIRLING LIMITED Birmingham, Wftrwiokshire, England.

betreffend Scheibenbremse·

Sie Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, bei der nur eins der Reibungsglie&er direkt in Eingriff mit der Bremsscheibe oder einem anderen Bremsdrehkörper gebrächt wird, während das andere Reibungsglied infolge von durch diesen Singriff erzeugten Reaktionskräftem verschoben wird und £U diesem Zweck von einem Zangenteil getragen ist, welches in Abhängigkeit von derartigen. Reaktionskräften verschiebbar ist· Das verschiebbare Teil ist üblicherweise in form einer sogenannten Zangen- oder Jochplatte vorgesehen, an der mindestens eine der Reibungsglieder, üblicherweise das indirekt betätigte Reibungsglied angebracht ist·

Gemäß der Erfindung ist im einer Scheibenbremse der oben beschriebenen Art das Zangenteil auf einem ersten Zapfen bewegbar angebraoht, der »wischen dem Zangenteil und einer an die Bremsscheibe angrenzenden, eastsfesten Drehmomentplatt· angeordnet ist, wobei eine Drehung des

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Zangenteils um den ersten Zapfen durch einen zweiten Zapfen Yerhindert ist, der in Umfangsriohtung im Abstand vom ersten Zapfen entweder an Zangenteil oder an der Drehmomentplatte befestigt und mit Hilfe einer Stützeinrichtung in einer Öffnung in dem anderen Teil, d.h. in der Drehmomentplatte bezw· dem Zangenteil in seiner Lage bestimmt ist.

Torzugsweise umfaßt eine derartige Stützeinrichtung ein ringförmiges TeIl₉ welches den zweiten Zapfen zumindest teilweise umschließt und in der Öffnung gleitend aufgenommen ist· Bb ist toil Vorteil, wenn das ringförmige Stützteil die Torrn einer exzentrischen Buchse aufweist.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand τοη schematisohen Zeichnungen eines JLusführungsbeispiels näher erläutert.

Tig· 1 ist eine Draufsicht auf eine Scheibenbremse gemäß der Erfindung;

Tig· 2 ist eine Sndansicht der erfindungsgemäßen Scheibenbremse von links in Tig· 1 gesehen;

Tig·. 3 ist eine Endansicht der erfindungsgemäßen Scheibenbremse von rechts in Tig. 1 gesehen;

Tig· 4 zeigt einen Schnitt durch die Bremszange;

Tig«t 5, 6 und 7 zeigen Teilsohnitte längs den linien V-T, VI-VI bezw. VII-VII in Tig· 2.

Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Scheibenbremse umfaßt eine insgesamt mit 10 bezeichnete Zange, die einen Körper 12, eine Brücke 14 sowie eine Schenkelanordnung 16 aufweist, die zusammen der Zange 10 eine insgesamt U-förmige Gestalt geben, wobei die Brücke 14 *ia· Bremsscheibe 18 umgibt.

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Die Schenkelanordnung 16 a» Ende weist zwei in Umfangeriohtung im Abstand roneinander rorgesehene Laschenteile 20 auf, die von der Brücke 14 herabhängen und durch einen ■it denselben Ter schraubt en. Querträger 22 untereinander Terbunden sind. Die Stirnseite dieses Trägers 22 ist mit In Umfangsrichtung im Abstand voneinander vorgesehenen Ansätzen 24 ausgebildet, die dazu dienen, ein indirekt betätigtes Reibungskiesen in seiner Lage zu bestimmen, wie welter unten näher erläutert· a^r

Der Körper 12 der Zange 10 ist innen zu einem hydraulischen Zylinder ausgebildet, in dem ein Kolben 26, welcher auf hydraulischen Druck im Zylinder anspricht, in Richtung nur Bremsseheibe 18 verschiebbar ist· Der Kolben 26 ist außerdem in Richtung zur Scheibe durch eine insgesamt mit 28 bezeichnete, abnehmbare Strebenanordnung verschiebbar , die einen Exzenter 30 aufweist, welcher bei einer Winkelbewegung eines Hebels 32 zum Aufbringen von Druck über ein Druckstück 34 auf einen DruckstOßel 36 mit gewölbtem Snde verschiebbar 1st, wobei der Druekstößel auf eine mit dem Kolben 26 in Eingriff bringbare Strebe 38 wirkt. Dabei ist die Strebe 38 in den Kolben 26 hineingeschraubt, so dafi eine relative Drehung zwischen diesen beiden Teilen, die in herkömmlicher Weise entsprechend der Abnutzung der Reibungsbeläge der Bremse erfolgt, eine 'Nachstellung der Länge der Strebenanordnung zum Ausgleich für die Abnutzung bewirkt·

Der Kolben 26 ist so angeordnet, daß er auf eine ein Reibungskissen 42 tragende Stützplatte 40 wirkt, die ihrerseits so angeordnet ist, daß sie in einer Öffnung in einer Drehmomentplatte 44 geführt ist, welche an einem zweckmäßigen Teil des Fahrzeugs befestigt und zwischen den Körper 12 und die Bremsscheibe 18 geschaltet ist· Die Drehmomentplatte 44 trägt zwei in Umfangsrichtung Im Abstand

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der Toleranz oder des festhalten* unter Belastungen, da möglichen Toleranzen im Umfangsabstani. zwischen den Zapfen 46, 48 dadurch Eeohnung getragen werden kann, daß die Buchse 56 innerhalb der öffnung 57 gedreht wird, um die Achse der Innenbohrung der exzentrischen Buchse 56 mit der Achse des Stiftes 46 auszurichten· Sie Aufnahme radialer Toleranz ist allerdings praktisch gleich Null, so daß nur eine sehr geringe Winkelbewegung der Zange ermöglicht ist und Hin- und Hersohwanken in Drehrichtung Ternachläesigbar gering ist·

Darüber hinaus kann die ezzentrieche Buonee $6 aus einem verhältnismäßig nicht korrodierenden Werkstoff, beispielsweise einem Polymerisat, wie lylon bestehen, wodurch das Problem einer Korrosion oder verschweigenden Reaktion zwisohen den Lagerflächen umgangen wird, welches auftreten kann, wenn diese fläohen beide metallisch eind. Ctemäß einer Alternativlöeung kann die exzentrische Buchse auoh aus einem zusammeaprefibaren oder nachgiebigen Werkstoff hergestellt zein, so daß ron der Zange auf die Drehmomentplatt· zu übertragend· Reibungskräfte im wesentlichen vom Zapfen 48 und nicht rom Zapfen 46 zu übertragen sind·

Bine exzentrische Buohse, wie die Buchse §6 kann auoh das« verwendet werden, den Anteil der Reibungskraft, Aen dl· beiden Zapfen 46, 48 übernehmen, vorher zu bestimmen· 91· "Reibungekraft¹¹ ist die Resultierend« der durch den Eingriff «wisehen dem indirekt betätigten Reibungβklββen und der Bremsscheibe bezw· dem Bremsdrehkörper erzeugt·» reiben-Aen Krtft« und hat ihre eigene Wirkungelinie. Beim Bremsen wirkt die Bremskraft in im allgemeinen horizontaler Richtung auf die Bremekiaaen (fig· 2} und mufi durch über die Zapfen 46 und 48 ausgeübt· Reaktlonskräfte ausgeglichen werden· Die Kraft auf den Zapfen 46 an der ablaufend·» Seite muß in

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Richtung der jenigen linie wirken, die die Mitte des Zapfens mit der Mitte der exzentrischen Buchse 56 verbindet, denn sonst würde sich die Buchse drehen» wenn man davon ausgeht, daß der Reibungswiderstand zwischen Zapfen und Buchse und Buchse und Lager vernachlässigtar ist· Durch Projizieren dieser Linie auf die Virkungslinie der Reibungskraft, über die die Bremskraft Wirkt» kann der Punkt des Zusammenfalle ns aller Kräfte bestimmt werden·. Wenn man also davon ausgeht» daß der Abstand zwischen den Mittelpunkten der öffnungen! 55 und 57 in der Zange 10 festgelegt ist, so ist klar» daß bei einer Änderung des Abstandes zwischen den Mitten der Zapfen 46, 48, durch die die exzentrische Buchse zwecks Anpassung an die Zapfen in eine andere Stellung gedreht werden muß, die Reaktionskraft auf den Zapfen 46 an der ablaufenden Seite in anderer Richtung wirkt und folglich eine andere Größe hat, da die Wirkungslinie der Reibungskraft im wesentlichen unverändert bleibt» Auf diese Weise kann zwischen den Zapfen 46 und 48 der Anteil der von ihnen beim Bremsen zu übernehmenden Reibungskraft vorher gewählt werden·

In ähnlicher Weise kann bei Berücksichtigung des Reibungswiderstandes zwischen dem Zapfen und der Buchse und der Buchse und dem Lager die Winkelstellung der exzentrischen Buchse vorher gewählt werden, um den von jedes Zapfen zu übernehmenden, vorher gewählten Anteil an Reibungskraft beizubehalten^- -

Bei der zuletzt genannten Anordnung muß der Abstand zwischen den Zapfen 46, 48 vorher gewählt werden, und aus diesem speziellen Abstand kann sich nur eine Belastungsverteilung ergeben. Wenn jedoch beide Zapfen 46 und 48 jeweils von einer in den Öffnungen 55, 57 in der Zange 10 aufgenommenen exzentrischen Buchse getragen sind, braucht der Abstand zwischen den Zapfen 46, 48 nicht exakt vorher eingestellt zu werden» da der wirksame Abstand durch die Drehung

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voneinander vorgesehene, axial ausgerichtete Zapfen 46 und 48« Wie aus lig· 6 und 7 deutlicher hervorgeht, ist die Zange 10 auf diesen Zapfen 46 und 48 bewegbar angebracht, und diese Gleitbewegung tritt auf als Folge der Reaktion, die erzeugt wird, wenn die Rälbungskisseilanordnung 40, 42 in Abhängigkeit von der Betätigung durch den hydraulischen Kolben 26 in Richtung zur Bremsscheibe 18 bewegt wird und mit derselben in Eingriff tritt. Infolge dieser Bewegung wird eine zweite Reibungskissenanordnung, die eine einen Reibungsbelag 52 tragende Stützplatte 50 aufweist, in Abhängigkeit von der Gleitbewegung der Zange in Richtung zur Scheibe 18 gepreßt. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, steht dabei die Stützplatte 50 in Singriff mit den Ansätzen 24 am Träger 22, die so angeordnet sind, daß sie eine Verschiebung der indirekt betätigten Reibungskißseilanordnung sowohl in Umfangerichtung als auch in radialer Sichtung verhindern.

Die Reibungskräfte, denen die Reibungskiesen unterliegen, werden im fall der direkt betätigten Reibungskisseilanordnung 40, 42 auf die Drehmomentplatte 44 übertragen· Was jedoch die indijsct betätigte Reibungskissenanordnung 50, 52 betrifft, so werden die Reibungskräfte über die Ansätze 24 und die Zange auf den Zapfen 48 und von dort auf die Drehmomentplatte 44 übertragen· Dem Bestreben der Zange sich durch diese übertragung der Reibungskräfte zu drehen, setzt der Zapfen 46 Widerstand entgegen·

Aufbau und Anordnung des die Reibungskräfte aufnehmenden Zapfens 48 sind aus I¹Ig. 7 zu entnehmen, aus der hervorgeht, daß die Drehmomentplatte 44 ein Gewindelooh zur Aufnahme eines mit Gewinde versehenen Abschnitts des in Vorm eines Schraubbolzens vorgesehenen Zapfens 48 hat. Die Stirnseite der Drehmomentplatte 44, an der der Sohraubbolzen in das Gewindeloch eingesetzt ist, ist mit einer.

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Ausnehmung zur Aufnahme einer rohrförmigen Hülaβ 54 ausgebildet, die^ einen derartigen Innendurchmesser hat» daß ein radialer Abstand zwischen der Hülse und dem Schraubbolzen 48 besteht» der sich infolgedessen mit Spiel durch die Hülse erstreckt. Durch den Kopf des Schraubbolzens 48 ist die Hülse 54 mit der Drehmomentplatte, 44 verklemmt j so daß die Hülse unter Druckbelastung steht· Die Hülse 54 ihrerseits erstreckt sich durch eine Bohrung in einem nach hinten verlängerten Ansatz 11 des Zangenkörpers, und die Bohrung in diesem Ansatz ist zwischen ihren Endb er eichen so hinterschnitten» daß an zwei Stellen eine gleitende Berührung zwischen dem Ansatz und der Hülse entsteht ₀

Der Zapfen 46 ist, wie Jfig* 6 zeigt, in einer exzentrischen Buchse 56 vorgesehen, deren Außenfläche in einer zur Aufnahme der Buchse im Körper der Zange ausgebildeten Öffnung 57 gleitend angeordnet ist, wodurch die Buchse als Stützeinrichtung für den Zapfen gegenüber der Öffnung dient»·

Bs sei darauf hingewiesen«, daß angesichts der Tatsache, daß die Achse des Zapfens 46 und die Achse der Buchse 56 in radialer !Richtung im wesentlichen miteinander ausgerichtet, sind, bei dieser Anordnung von Zapfen und. exzentrischer Buchs· im wesentlichen keine radiale Bewegung der Zange gegenüber der Drehmomentplatte auftreten kann» da sich die Buchse 56 nicht um den Zapfen 46 dreht« Allerdings dreht sich die Buchse 56 um den Zapfen 46, wenn in Umfangsrichtung Druck aufgebracht wird _s so daß der Zapfen und die Buchse wie ein lJmfangsaehlitz» in dem der Sapfoa bewegbar ist» wirken*

Durch die Verwendung der exzentxisehan', ringförmigen Buchse 56 entsteht bei der den Zapfen und file ssylindriaehe Hülse umfassenden Anordnung keine Schwierigkeit

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einer der exzentrischen Buchsen eingestellt werden kann, wobei diese Buchse dann innerhalb der Zangenöffnung blockiert wird., um diesen Abstand festzusetzen· Sie Belastungsverteilung erfolgt dann durch Drehung der anderen exzentrischen Buchse In eine durch diesen speziellen Abstand zwischen den Zapfen bestimmte Stellung. Sie Belastungsverteilung kann anschließend dadurch geändert werden, daß die erste exzentrische Buchse gelöst und gedreht wird, um einen neuen Abstand zwischen den Zapfen herzustellen·

Wenn auoh bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel und all seinen Variationen die Zapfen an der Srehmomentplatte 44 befestigt sind, wobei die Zange 10 auf den Zapfen gegenüber der festen Srehmomentplatte bewegbar ist, könnten die Zapfen 46, 48 in allen Fällen ebensogut an der Zange befestigt sein· In diesem Fall wäre die Drehmomentplatte alt entepreohenden öffnungen oder Bohrungen zur gleitenden Aufnahme der Zapfen versehen·

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine Sichtung 27 für den Kolben 26 in der Wand des hydraulischen Zylinders in der Nähe des offenen Endes der Zylinderbohrung angeordnet· Dies erfordert eine relativ große axiale Länge der Zylinderbohrung, da der axiale Abstand von der hinteren Innenwand des Zylinders bis zur Sichtung mindestens der dreifachen Reibungskissenstärke entsprechen muß, wenn die Bremse selbst im Zustand, maximaler Abnutzung noch ordnungsgemäß funktionieren soll; und ein weiterer Bereich ist zum Führen des Kolbens nötig. Wenn allerdings die Sichtung vom Kolben getragen ist, reicht eine kürzere Zylinderlänge, und das bedeutet, daß eine dickere und stärkere Drehmomentplatte in einer Bremse der gleichen axialen Abmessung untergebracht werden kann«

Sie den Zapfen 46 an der ablaufenden Seite in der 009852/U02

Öffnung 57 i¹¹ seiner Iiage te stimmende Stützeinrichtung könnte auch andere Mittel als eine ringförmige Hülse umfassen« Zum Beispiel könnte die Hülse durch mehrere nachgiebige Stützmittel- ersetzt sein, die im, WinkelabstancL um die Wand der öffnung 57 herum angeordnet sind und den Zapfen 46 gegenüber der öffnung abstützen«.

.- Die Anbringung der Hülse 54 gegenüber der Drehmomentplatte 44 erfolgt bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mittels des Schraubbolzens 48»der die Hülse 54 mit der Drehmomentplatte 44 verklemmt, so daß die Hülse 54 unter Druckbelastung steht« Bei einer alternativen Anbringung der Hülse 54 ist vorgesehen, daß die Hülse an ihrem von der Drehmomentplatte 44 entfernten Ende mit einem Innengewinde versehen ist. Der Schraubbolzen 48 ist durch einen länglichen Stift ersetzt, welcher entsprechend mit einem Schraubgewinde versehen ist« Dieser Stift ist von der von der Hülse abgelegenen Seite der Drehmomentpiatte in die normalerweise vom Sohraubbölzen 48 eingenommene» mit Schraubgewinde versehene öffnung in. der Drehmomentplatte eingeschraubt y bis der Kopf des Stiftes hart an der Drehmomentplatte anliegt«» Dann ist die Hülse so auf den Stift gesetzt, daß ihr Ende ohne Schraubgewinde der Drehmomentplatte zugewandt ist· Die länge des Stiftes ist so bemessen, daß der Stift mit dem Gewinde in der Hülse in Eingriff treten kann, die dann gedreht wird, damit si© mit der Drehmomentplatt« in einer darin vorgesehenem ringförmigen Ausnehmung in Eingriff tritt· Wenn d®r Stift anschließend, in Eiöhtung von der Drehmomentplatte. weg gedreht wird., gelangt die Hülse unter Druckbeanspruchung· Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß der Kapf des Stiftes abgeschert wird, wenn eine vorherbestimmte BQanspru.oh.ung auf die Hülse aufgebracht ist, so daß die Hülse gegenüber der Drehmomentplatte festgehalten ist»

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Claims (1)

1. DR.ING. F.MTTBSTHOFF β MÜNCHEN 9O

   DIPL. IMG. G. PULS 8CHWMOEHSTRASeK t

   DR.K.T.PKCHMANN JA Tiurav 23 Ol Sl

   DR. IMG. D. BKlIRENS ÄV »lkiiimhidumiii

   PATKXTAKWlLTI γκοτϊοτγατιχι

   U-37 424

   Patentansprüche

   rl··) Scheibenbremse, bei der nur eins von zwei Reibungsgliedern direkt in Eingriff Mit der Bremsscheibe oder einem anderen Bremsdrehkörper bewegt wird, während das andere Reibungsglied infolge von durch diesen Eingriff hervorgerufenen Eeaktionskräf ten. verschoben wird und zu diesem Zweck von einer Zange getragen ist, die in Abhängigkeit von den Reaktionskräften verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet _t daß die Zange (10) auf einem ersten Zapfen (48) bewegbar angebracht ist, der zwischen der Zange (10) und einer an die Bremsscheibe (18) angrenzenden, ortsfesten Drehmomentplatte (44) angeordnet ist, und daß ein zweiter Zapfen (46) an der Zange oder der Drehmomentplatte (10, 44.) in Uiaf angerichtung im Abstand vom ersten Zapfen (48) befestigt ist, und dazu dient, eine Drehung der Zange (10) um den ersten Zapfen (48) zu verhindern, wobei der zweite Zapfen (46) in einer öffnung (57) im anderen Teil (Zange oder Srehmomentplatte 44) mit Hülfe einer Stützeinrichtung (56) in seiner Lag"· bestimmt ist·

   2· Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Stützeinrichtung ein ringförmiges TeIIL (56) umfaßt, welohee den. zweiten Zapfen (46) zumindest teilweise umgibt und in der öffnung (57) gleiten* aufgenommen ist»

   % Scheibenbremse nach Anspruoh 2, dadurch gekennzeichnet , daß das ringförmige Teil buh

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   nachgiebigem Werkstoff hergestellt ist.

   4. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch g β kennzeic h η e t _t daß das ringförmige Teil die Form einer exzentrischen Buchse (56) aufweist,

   5. Scheibenbremse nach Anspruch 4» dadurch g β -

   k e η η ζ β i c h η e t , daß der zweite Zapfen (46) einen kreisförmigen Querschnitt hat» und daß die ringförmige, exzentrische Buchse (56) einen Innendurchmesser hat, der im wesentlichen dem Außendurchmesser des Zapfens (46) entspricht und einen Außendurchmesser» der im wesentlichen dem !Durchmesser der Öffnung (57) entspricht.

   6. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch g « k β η η ζ ei c h η e t , daß das ringförmige Teil die Form einer exzentrischen Buchse (56) hat, die in der Öffnung (57) in der Zange (10) frei drehbar ist, wodurch eine Toleranz im Umfangsabstand zwischen den Zapfen (46, 48) beim Zusammenbau der Bremse durch eine Drehung der exzentrischen Buchse (56) innerhalb der Öffnung (57)» bei der die Achse der den Zapfen (46) aufnehmenden öffnung in der exzentrischen Buchse (56) in Ausrichtung mit der Achse des Zapfens (46) verschoben wird, ausgeglichen werden kann₀

   7» Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et , daß das ringförmige Teil die Form einer exzentrischen Buchse (56) aufweist, die in der öffnung (57) in der Zange (10) frei drehbar ist, wobei der Abstand zwischen den Zapfen (46, 4-8) beim Zusammenbau ,der Bremse gewählt ist, um eine bestimmte Ausrichtung der exzentrischen Buchse gegenüber dem Zapfen (46)und der öffnung (57) ^zu erzielen, wodurch der Zapfen (46) an der

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   ablaufenden Seite einen vorherbestimmten Anteil an der Reibungskraft übernehmen muß.

   8. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das ringförmige Teil die form einer exzentrischen Buchse (56)- hat, und daß der erste Zapfen (48) mittels einer weiteren exzentrisohen Buchse abgestützt ist, die in dem anderen Teil (Zange oder Drehmomentplatte) gleitend in ihrer Lage bestimmt ist, wodurch der wirksame Umfangsabstand zwischen den. Zapfen (46,48) beim Zusammenbau der Bremse einstellbar ist durch eine Drehung einer der exzentrischen Buchsen gegenüber der IhT zugeordneten öffnung und durch Verriegeln dieser Buchse zum festlegen des AbStandes, wobei die Belastungsaufteilung der Reibungskraft zwischen dem ersten und zweiten Zapfen durch die entstehende, von diesem speziellen wirksamen Abstand zwischen den Zapfen bestimmte Winkelanordnung der anderen exzentrischen Buchse bestimmt ist.

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