DE2218255A1

DE2218255A1 - Die holder for hollow punch extrusion press

Info

Publication number: DE2218255A1
Application number: DE19722218255
Authority: DE
Inventors: Jacques Charvieu Pany (Frankreich). P
Original assignee: Fa. Trefimetaux, Paris
Priority date: 1971-04-15
Filing date: 1972-04-14
Publication date: 1972-11-09
Also published as: FR2133276A5

Description

Matrizenhalter für Hohlstempel-StrangpresseDie holder for hollow punch extrusion press

Die Erfindung betrifft das Gebiet der maschinellen Metallbearbeitung durch Strangpressen und bezieht sich insbesondere auf einen Matrizenhalter für eine Hohlstempel-Strangpresse, der in einem einzigen Arbeitsgang die gleichzeitige Entfernung des Metallblockrestes und der Preßhaut ermöglicht und mit einem aus einem Hohlrohr bestehenden Stempel und einem Druckstück ausgerüstet ist, das wenigstens eine sich in einem Kanal fortsetzende Matrizenaufnahme aufweist und fest mit einem Tragrohr verbunden ist, welches im Innenhohlraum des Stempels aufgenommen ist und aus diesem an dessen dem Druckstück entgegengesetzten Ende mit einem Gewindeteil ausragt, an dem eine Einstellvorrichtung zum Regulieren des Freiheitsgrades des Druckstückes gegenüber dem Stempel angeordnet ist.The invention relates to the field of metal machining by extrusion and relates in particular to a die holder for a hollow punch extrusion press, which enables the simultaneous removal of the metal block residue and the pressed skin in a single operation and with one is equipped from a hollow tube existing punch and a pressure piece, the at least one continuing in a channel Has die holder and is firmly connected to a support tube which is received in the inner cavity of the punch is and protrudes from this at the opposite end of the pressure piece with a threaded part on which a Adjusting device for regulating the degree of freedom of the pressure piece is arranged relative to the stamp.

Beim Strangpressen wird ein in einem Aufnehmer gehaltener Metallblock durch ein Werkzeug, die Matrize, gedrückt. ManDuring extrusion, a metal block held in a receptacle is pressed through a tool, the die. Man

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spricht von einem direkten Strangpressen, auch Vollstempel-Verfahren genannt, wenn bei ortfestem Aufnehmer der Letallblock im Innern des Aufnehmers gegen die Matrize gedrückt wird. Dabei entsteht einerseits eine Reibung zwischen dem Letallblock und dem Aufnehmer, die zu einem finergieverlust führt, und andererseits ein unregelmäßiges Abfließen des Ketalls insofern, als das im Innern des Metallblocks befindliche Metall eine größere Fließgeschwindigkeit aufweist als die äußeren Schichten. Dadurch entstehen fehlerhafte Strangpreßlinge. Beim indirekter. Strangpressen, auch Hohlstempel-Verfahren oder '.iückwärt apre ssen genannt," wird der Metallblock zusammen mit dem Aufnehmer gegen die Matrize gedrückt. Da hierbei keine Relativbewegung zwischen dem Ivietallblock und dem Aufnehmer und somit auch keine daraus resultierenden "Reibungskräfte auftreten, ergibt sich eine um 20 bis 25'/j geringere ötempelkraft als beim direkter. i"itrc?.ngpreßverfahren. Das Abfließen des Metalls erfolgt «ehr viel regelmäßiger bzw. gleichmäßiger, da die äußeren bzw. I-tandschichten des Metallblockes nicht mehr durch Reibung an der Innenwand des Aufnehmers in ihrer Bewegung verzögert werden und mit ziemlich der gleichen Geschwindigkeit wie das Metall im Innern des Blocks abfließen.speaks of a direct extrusion, also a full punch process called when the lethal block inside the transducer is pressed against the die when the transducer is stationary. Included On the one hand, there is friction between the lethal block and the transducer, which leads to a loss of finergy, and on the other hand an irregular drainage of the ketal insofar as the metal located inside the metal block is a larger one Than the outer layers. This results in defective extrudates. With the indirect. Extrusion, also hollow punch process or backward extrusion called, "the metal block is pressed together with the transducer against the die. There is no relative movement between the Ivietallblock and the transducer and thus no resulting "frictional forces" arise, there is a 20 to 25 '/ j less punching force than direct. i "itrc?. compression process. The metal drains off much more regularly or more evenly, because the outer or I-tand layers of the metal block are no longer delayed in their movement by friction on the inner wall of the transducer and with pretty much the same rate as the metal inside the block will drain away.

aus diesen Gründen wird für automatische Hochleistungs-Pressen das indirekte Strangpreßverfahren bzw. das Rückwärtspressen gewählt.For these reasons, the indirect extrusion process or reverse pressing is used for high-performance automatic presses chosen.

Bei herkömmlichen Hohlstempel-Strangpressen werden Aufnehmer und Metallblock gegen die Matrize bewegt. Der aufnehmer ist an seinem der Matrize entgegengesetzten Ende durch ein Verschlußstück verschlossen, während die Matrize an einem Druckstück aufgenommen ist, das am Ende eines Hohlrohres, des Stempels, eines Matrizenhalters angeordnet ist.In conventional hollow punch extrusion presses, the pickup and metal block are moved against the die. The pickup is on its end opposite the die is closed by a closure piece, while the die is on a pressure piece is added, which is arranged at the end of a hollow tube, the punch, a die holder.

Nach Beendigung eines Strangpreßvorganges verbleibt zwischen dem Verschlußstück und der Matrize ein Metallblockrest, mit dem eine blatt- bzw. folienähnliche Preßhaut verbunden ist, dieAfter completion of an extrusion process, a metal block remains between the closure piece and the die with which a sheet-like or foil-like press skin is connected, which

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an der Innenwand des Aufnehmers anliegt und aufgrund des notwendigerweise zwischen der Innenwand des Aufnehmers und der Außenwand der Matrize oder deren Druckstückes vorhandenen Spiels entsteht. liach beendetem Arbeitsgang und vor dem Strangpressen des nächsten Werkstückes müssen Metallblockrest und Preßhaut entfernt werden.rests against the inner wall of the transducer and due to the necessarily between the inner wall of the transducer and the outer wall of the die or its pressure piece existing game arises. After the work step has been completed and before the next workpiece is extruded, the remainder of the metal block and the pressed skin must be removed.

in der französischen Patentschrift 1 ?83 321 wird eine Vorrichtung zur Entfernung des Metallblockrestes beschrieben, die einen hydraulisch betätigten, im Verschlußstück angeordneten Auswerferdorn bzw. Auswerferstempel aufweist. Das Druckstück ist mit dem Preßstempel fest bzw. starr verbunden. Nicht erwähnt wird die Preßhaut, die für sich von der Innenwand des Aufnehmers abgekratzt werden muß. Durch diesen arbeitsgang werden die hebenzeiten, d.h. die Zeiten, die nicht unmittelbar beim eigentlichen Strangpressen anfallen, beträchtlich erhöht.in French patent specification 1? 83 321 a device for the removal of the metal block residue described, which is a hydraulically operated, arranged in the closure piece Has ejector mandrel or ejector stamp. The pressure piece is firmly or rigidly connected to the ram. There is no mention of the pressed skin, which is attached to the inner wall of the transducer must be scraped off. Through this work step, the lifting times, i.e. the times that are not immediately during the actual Extrusion incurred, increased considerably.

Der ,Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen I-Iitteln einen wirtschaftlich herstellbaren Matrizenhalter für eine Hohlstempel-Strangpresse zu schaffen, der den gestellten ?orderungün in besonders zuverlässiger Weise entspricht und insbesondere in einem einzigen Arbeitsgang die gleichzeitige üiitfernung des Letallblockrestes und der Preßhaut ermöglicht.The invention is based on the object with simple I means to create an economically manufacturable die holder for a hollow punch extrusion press, which the provided ? orderungün corresponds in a particularly reliable manner and in particular in a single operation enables the simultaneous removal of the lethal block residue and the pressed skin.

iiir. luatrizenhalter der eingangs erwähnten Art zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß das Druckstück an seinem iiUßennuiiitel einen zylindrischen Abschnitt aufweist, dessen Durchmesser die Dicke der Preßhaut bestimmt, sowie einen vorderen, unter einem Vi'inkel zwischen 1 und 3° hinterschnittenen übschnitt und einen hinteren Abschnitt mit einem Hinter-Gchr.eidungswinlcel zwischen 1°30' und '5 besitzt.iiir. Die holder of the type mentioned is characterized according to the invention in that the pressure piece has a cylindrical section at its outer end, the diameter of which determines the thickness of the pressed skin, as well as a front section undercut at an angle of between 1 and 3 ° and a rear section with a posterior pitch between 1 ° 30 'and ' 5 .

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiiEren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:The invention is described below with reference to schematic drawings of an embodiment with white details explained. In the drawing shows:

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Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Matrizenhalter für eine Hohlstempel-Strangpresse und1 shows a longitudinal section through a die holder for a hollow punch extrusion press and

Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Druckstückes.Fig. 2 is a side view, partially in section, of a pressure piece.

In den Figuren sind für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet.In the figures, the same reference numerals are used for the same components.

Das in Fig. 1 dargestellte Werkzeug ist mit zwei Preßkanälen ausgeführt, da das Druckstück zwei Matrizen aufnehmen kann. Es ist selbstverständlich möglich, nur einen Preßkanal oder mehr alB zwei Preßkanäle vorzusehen. Beispielsweise weist das in Fig. 2 gezeigte Druckstück nur einen Preßkanal auf und ist zur Aufnahme nur einer Matrize geeignet.The tool shown in Fig. 1 is designed with two compression channels, since the pressure piece can accommodate two dies. It it is of course possible to provide only one compression channel or more than two compression channels. For example, in Fig. 2 pressure piece shown only one press channel and is suitable for receiving only one die.

Der dargestellte Matrizenhalter besitzt ein Druckstück 1, das sich in einem Tragrohr 3 fortsetzt, welches im Innern eines Stempels 2 aufgenommen ist und an seinem dem Druckstück 1 entgegengesetzten Ende zum Regulieren des Freiheitsgrades des Druckstückes eine Einstellvorrichtung 4, beispielsweise in Form einer Mutter, besitzt.The die holder shown has a pressure piece 1, which continues in a support tube 3, which is received in the interior of a punch 2 and on its opposite to the pressure piece 1 End to regulate the degree of freedom of the pressure piece an adjusting device 4, for example in Shape of a mother.

Im Vorderteil des Druckstückes sind zwei Aufnahmen 11 und zur Befestigung (nicht gezeichneter) Matrizen vorgesehen. Jede dieser Aufnahmen setzt sich in einem Kanal 12 bzw. 14 fort. Im hinteren Abschnitt des Druckstückes ist eine zylindrische Aufnahme 15 ausgebildet, deren Wand mit einem Gewinde versehen ist und in deren Boden die beiden Kanäle 12 und 14 münden. An der hinteren Stirnfläche des Druckstückes ist eine Aufnahme vorgesehen, in die ein Zentrierstück 16 eingreift, dessen Länge größer ist als die Tiefe der Aufnahme.In the front part of the pressure piece are two receptacles 11 and intended for fastening (not shown) matrices. Each of these recordings is continued in a channel 12 or 14. In the rear section of the pressure piece, a cylindrical receptacle 15 is formed, the wall of which is provided with a thread is and in the bottom of which the two channels 12 and 14 open. At the rear end face of the pressure piece is provided with a receptacle into which a centering piece 16 engages Length is greater than the depth of the recording.

Entsprechend Fig. 2 ist der Außenmantel des Druckstückes mit einem zylindrischen Abschnitt 171, einem vorderen, unter einemAccording to FIG. 2, the outer jacket of the pressure piece is provided with a cylindrical section 171, a front, under one

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Winkel zwischen etwa 1° und etwa 3° hinterschnittenen Abschnitt 172 und mit einem hinteren Abschnitt 173 mit einem Hinterschneidungswinkel zwischen 1°30^f und 5° ausgeführt. Der 'zylindrische Abschnitt 171 wird von dem hinteren hinterschnittenen Abschnitt 173 durch einen zwischen zwei stumpfkegelförmigen Abschnitten liegenden zweiten zylindrischen Abschnitt getrennt. Dieser ist ohne spezielle Bedeutung und dient nur dazu, eine freiere Bewegung des Druckstückes im Aufnehmer zu ermöglichen.Angle between about 1 ° and about 3 ° undercut section 172 and ^{executed with a rear section 173 with an undercut angle between 1 ° 30 f} and 5 °. The 'cylindrical section 171 is separated from the rear undercut section 173 by a second cylindrical section lying between two frustoconical sections. This is of no special significance and only serves to enable the pressure piece to move more freely in the transducer.

Der Durchmesser des zylindrischen Abschnittes 171 bestimmt die Dicke einer Preßhaut 102. Seine Länge beträgt zwischen 1/40 bis 1/60 dieses Durehmessers. Wird diese Länge zu klein gewählt, so ergibt sich ein schneller Verschleiß dieses Abschnittes des Druckstückes und damit ein schnelles Ansteigen der Dicke der Preßhaut 102. Ist die Länge zu groß, so steigen die Reibungskräfte zwischen der Preßhaut und diesem Abschnitt des Druckstückes zu sehr an, so daß ein Abreißen der Preßhaut eintreten kann. Bei der gezeigten Ausbildungsform beträgt der Durchmesser dieses Abschnittes 247 mm, seine Länge 5 mm.The diameter of the cylindrical section 171 determines the thickness of a press skin 102. Its length is between 1/40 up to 1/60 of this diameter knife. If this length is chosen to be too small, this section of the will wear out more quickly Pressure piece and thus a rapid increase in the thickness of the pressing skin 102. If the length is too great, the frictional forces increase too much between the press skin and this section of the pressure piece, so that the press skin tears off can. In the embodiment shown, the diameter of this section is 247 mm and its length is 5 mm.

Die vordere Hinterschneidung des Druckstückes an dessen dem zu verarbeitenden Metallblock zugewandten Ende, d.h., entsprechend Fig. 2, auf der Seite des Metallblockrestes, ermöglicht die Selbstzentrierung des Druckstückes während des Preßvorganges und führt zu einer Verstärkung der Preßhaut 102 im Bereich der Verbindungsstelle mit bzw. des Übergangs zum Metallblockrest 101, wodurch ein Abreißen zwischen diesen beiden Teilen verhindert wird. Der günstigste Wert für diese Hinterschneidung liegt bei etwa 1°30'.The front undercut of the pressure piece at its end facing the metal block to be processed, i.e. correspondingly Fig. 2, on the side of the metal block residue, enables the self-centering of the pressure piece during the pressing process and leads to a reinforcement of the pressed skin 102 in the area of the connection point with or the transition to Metal block remnant 101, which prevents tearing between these two parts. The cheapest value for this The undercut is around 1 ° 30 '.

Der hintere hinterschnittene Mantelabschnitt verhindert ein Anliegen der Preßhaut 102 am Stempel 2 und erleiohtert damit deren Auswurf. Die Größe dieser Hintarschneidung ist nicht kritisch.The rear undercut jacket section prevents a The pressing skin 102 rests on the punch 2 and thus lightening the ejection thereof. The size of this undercut is not critical.

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Das Tragrohr 3 ist mit seinem vorderen Ende 37 in die zylindrische Aufnahme 15 eingeschraubt und läuft an seinem hinteren Ende in ein Gewindeteil 36 aus, an dem die Mutter 4 aufnehmbar ist. Dieses Tragrohr 3 kann aus einem einfachen Rohr mit gleichbleibender Wandstärke bestehen oder, entsprechend der dargestellten Ausbildungsform, zwei Preßkanäle aufweisen, von denen der eine 32 die Verlängerung des Preßkanals 12, der andere 34 die Verlängerung des Preßkanals 14 des Druckstückes 1 bildet. Am Außenmantel des Rohres ist je ein vorderer und ein hinterer Zentrierring 31 bzw. 33 angeordnet.The support tube 3 is with its front end 37 in the cylindrical The receptacle 15 is screwed in and runs out at its rear end into a threaded part 36 on which the nut 4 can be received is. This support tube 3 can consist of a simple tube with constant wall thickness or, according to the embodiment shown, have two compression channels, one of which 32 is the extension of the compression channel 12, the other 34 forms the extension of the compression channel 14 of the pressure piece 1. There is one front and one on the outer jacket of the pipe rear centering ring 31 or 33 arranged.

Der Stempel 2 ist durch ein zylindrisches Rohr mit großer Wandstärke gebildet und weist an seiner vorderen Stirnfläche, an der das Druckstück 1 aufruht, eine Aufnahme 26 auf, in die der vorspringende Teil des Zentrierstiftes 16 eindringt. Das hintere Ende des Stempels ist verstärkt und bildet ein Anschlußstück 21, mit dem der Stempel mit einem Hydraulikkolben der Presse verbindbar ist.The punch 2 is formed by a cylindrical tube with a large wall thickness and has on its front face, on which the pressure piece 1 rests, a receptacle 26 into which the protruding part of the centering pin 16 penetrates. The rear end of the punch is reinforced and forms a connection piece 21, with which the punch can be connected to a hydraulic piston of the press.

Die Zentrierringe 31 und 33 des Tragrohres 3 sind die einzigen Teile dieses Rohres, die sich an der Innenwand des Stempels 2 abstützen. Bei der Bewegung des Rohres entsteht somit nur eine sehr geringe Reibung. Das Rohr ist außerdem mit einer Nase 35 ausgestattet, die in eine Nut 25 des Stempels 2 eingreift. Der Zentrierstift 16 und die Nase 35 gewährleisten die genaue Zentrierung bzw. Pluchtung der Kanäle 12 und 14 mit den an sie anschließenden Kanälen 32 und 34.The centering rings 31 and 33 of the support tube 3 are the only parts of this tube that are located on the inner wall of the punch 2 prop up. When the pipe is moved, there is therefore only very little friction. The tube is also provided with a nose 35 equipped, which engages in a groove 25 of the punch 2. The centering pin 16 and the nose 35 ensure the exact Centering or plunging of the channels 12 and 14 with the channels 32 and 34 adjoining them.

Die Mutter 4 ist am hinteren Gewindeteil 36 des Tragrohres 3 aufgenommen. Sie kann durch Drehen entweder unmittelbar an der hinteren Stirnfläche 22 des Stempels 2 oder im allgemeinen an einem Stützkörper zur Anlage gebracht werden, der mit dem Kolben der Strangpresse, in welcher der Matrizenhalter Verwendung findet, fest verbunden ist. Der Freiheitsgrad des Druckstückes gegenüber dem Stempel ist durch die Bedienungsperson duroh mehr oder weniger starkes Festziehen der Mutter veränderbar. The nut 4 is received on the rear threaded part 36 of the support tube 3. It can either be brought directly to the rear end face 22 of the punch 2 or in general to a support body for abutment by turning, which is firmly connected with the piston of the extruder in which the die is used. The degree of freedom of the pressure piece in relation to the stamp can be changed by the operator by tightening the nut to a greater or lesser extent.

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Bei Beginn des Strangpressens stellt man das Spiel des Druckstückes auf einen durch Probieren ermittelten Wert ein, der im wesentlichen von den Eigenschaften des zu verarbeitenden Werkstoffes abhängt. Während des Preßvorganges bewegen sich die beiden stranggepreßten Stangen in den Kanälen 12,32 bzw. 14»34. Die Vorrichtung erwärmt sich und das Tragrohr 3 dehnt sich aus. Durch Anziehen der Mutter 4 kann man den Freiheitsgrad des Druckstückes durch Verringern des übermäßigen Spiels aufrechterhalten. Bei Arbeitsende löst man die Mutter 4 ein wenig, um beim Abkühlen des Rohres 3 ein Verklemmen des Druckstückes mit dem Stempel zu vermeiden.At the start of extrusion, the play of the pressure piece is set to a value determined by trial and error, which essentially depends on the properties of the material to be processed depends. During the pressing process, the two extruded rods move in the channels 12, 32 and 14 »34, respectively. The device heats up and the support tube 3 expands. By tightening the nut 4 you can adjust the degree of freedom of the Maintain pressure piece by reducing the excessive play. At the end of work you loosen the nut 4 a little to avoid jamming of the pressure piece with the stamp when the tube 3 cools.

Dank der Formgebung der Wand des Druckstückes und.der Einführung des Spiels zwischen dem Druckstück und dem Stempel genügt es zum Trennen und Entfernen des Metallblockrestes und der Preßhaut mit Hilfe des Auswerferdorns entsprechend der bereits erwähnten französischen Patentschrift 1 383 321, wenn man den Aufnehmer für den Metallblock zum hinteren Ende des Stempels hin bewegt. Damit vermeidet man ein Auskratzen der Preßhaut. Die beim Strangpressen insgesamt anfallenden Nebenzeiten sind somit um 25 bis 30$ verringerbar.Thanks to the shape of the wall of the pressure piece and the introduction of the game between the pressure piece and the punch, it is sufficient to separate and remove the metal block residue and the press skin with the help of the ejector mandrel according to the already mentioned French patent 1 383 321 if you move the picker for the metal block towards the rear end of the punch. This avoids scratching out the Pressed skin. The total non-productive times during extrusion can thus be reduced by $ 25 to $ 30.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Verwendung bei beliebigen Hohlstempel-Strangpressen und insbesondere bei automatischen Schnelläufer-Pressen verwendbar.The device according to the invention is for use in any hollow punch extrusion presses and in particular in automatic high-speed presses can be used.

Gemäß der erwähnten, bisher nicht veröffentlichten französischen Patentanmeldung 71/14 134 sind zwei Hohlkörperhälften, die längs einer Verbindungslinie aneinanderliegen, an einer Stelle dieser Linie durch je ein Halbrohr verlängert; durch die beiden Halbrohre, die sich zu einem vollständigen Rohr zusammenschließen, werden die schaumbildenden Stoffe eingespritzt und dann wird das Rohr flachgedrückt.According to the previously unpublished French patent application 71/14 134 mentioned, two hollow body halves, which lie next to one another along a connecting line, at one point of this line extended by a half-pipe each; by the two half-pipes, which join together to form a complete pipe, are injected with the foam-forming substances and then the pipe is flattened.

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Claims

Times; ri ζ e rdial terf ü rei ne Hο hl st emp e 1- ü tr an, ^ri ; pt'ess we, el η r: i. ti enables the simultaneous removal of the Motallblockresfcos and the pressed skin in a single operation and with a stamp existing on a hollow tube and a pressure bilck: niiagorü-r.! tet int, which at least one is in a single channel. i: 'Ortisetzondo Iviatrizenaufnahme and is firmly connected to a support tube, which is received in the inner cavity of the stamp and protrudes at its end opposite the pressure piece with a threaded part, on which a part device for regulating the degree of freedom . of the pressure Uc Ic it is arranged opposite the b temp el, thereby ge Ic e η α ζ calibrated η et that the pressure piece (1) has a cylindrical section (171) on its outer surface, the diameter of which corresponds to the thickness of the press skin ( 102), as well as a front section (172) undercut at an angle between 1 and 3 and a rear section (173) with an undercut angle between 1 30 'and 5 .

2. die holder according to claim 1, characterized in that the length of the cylindrical portion (171) of the outer jacket of the pressure piece (1) is between 1/40 and 1/60 of its outer diameter.

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ORIGINAL

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3. IV matrix holder according to Ym; pruch 1 or 2, dr.by. '■; e ': e \ r. draws that the tlintfii'iJchneidiiru ': the vorclor'or. J> Dchriittos (172) of the Aussonman-tGlr: clan Dfuclcc l; i ^: -.cl::ü.! (I) u .: f, ov "a Wi nie oil between 1 20 'and 1 40' Muai.ro LlUi ft iti L,

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