DE3127203A1 - Vorrichtung zum einschlagen und umkleben der kantenbereiche eines einseitig mit einer oberflaechenkaschierung zu versehenen formteils - Google Patents
Vorrichtung zum einschlagen und umkleben der kantenbereiche eines einseitig mit einer oberflaechenkaschierung zu versehenen formteilsInfo
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Vorrichtung zum Einschlagen und Umkleben der Kantenbereiche
eines einseitig mit einer Oberflächenkaschierung zu versehenen Formteils
Vorrichtung zum Einschlagen und Umkleben der
Kantenbereiche eines einseitig mit einer Oberflächenkaschierung zu versehen en Formteils
Die Erfindung bezieht sich auf ©ine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1„
Das Einschlagen von Bucheinbänden, wobei eine Kartonpappe einseitig mit einer Oberflächenkaschierung
aus Leinen, Leder oder anderen Materialien kaschiert wird, stellt einen Stand der Technik dar,
der so alt ist wie die Buchbinderei selbst. Es sind hierfür eine Reihe automatisierter Verfahren entwickelt
worden, die technisch keine großen Probleme aufwerfen, da das einzuschlagende Trägermaterial
uu exakt gerade Kantenlinien aufweist und ebenflächig
ausgebildet ist»
Für dreidimensionale Formteile gestaltet sich das Einschlagen und Umkleben der Kantenbereiche der-
selben, wenn diese einseitig mit einer Oberflächenkaschierung zu versehen sind,, wesentlich schwieriger
insbesondere dann, wenn zu relativ scharfen Abwinkelungen in der Raumfcrm auch noch unstete
Kantenführungen des ümfangs hinzukommen. Dies ist
beispielsweise bei der Herstellung von Innenverkleidungen für die Kraftfahrzeugindustrie der Fall,
etwa bei der Oberflächenkaschierung von Türseitenteilen oder Armaturenbrettern von Pkw's, die mit
den verschiedensten Materialien zu überziehen sind, wie Dekofolien aus Kunststoff und/oder Metall,
Kunstleder, Schaumstoff, Nadelvliesen, Teppichoder Textilgeweben und vielen anderen mehr.
Ungeachtet einer Mehrzahl von Automatisierungsversuchen .war in der Vergangenheit das manuell ausgeführte
Einschlagen und Umkleben der Kantenbereiche bei den hier angesprochenen komplizierteren Formteilen
die qualitativ beste Lösung, die jedoch durch den außerordentlich hohen Dienstleistungsaufwand
und die zwingende Automatisierung der Herstellung bei solchen Formteilen mit erheblich gesteigerter
Taktzahl nicht mehr vertretbar ist.
Bekannt ist es, die Handarbeit beim Einschlagen und Umkleben der überstände der Kaschierung dadurch maschinell
ausführen zu lassen, daß glatte oder geformte Gummitücher über das einseitig kaschierte
Formteil gespannt werden, die dann unter Ausnutzung ihrer Elastizität mittels Vakuumbeaufschlagung so
weit um den Formteilrand herumgezogen werden, daß
der gewünschte Einschlagevorgang erreicht wird.
Auch sind Vorrichtungen in Vorschlag gebracht worden, in die das mit der Oberflächenkaschierung
versehene Formteil eingelegt wird und in der-aufblas
bare Hohlprofile, nämlich Schläuche, im Bereich der
Umfangsflache druckbeaufschlagt werden, wobei diese
den überstand der Kaschierung mitnehmend, die
Umfangskante um das Formteil herumlegen„ Weitere
bekannte Versuche bestehen darin,, die Kaschierung durch konturangepaßte und gegebenenfalls gepolsterte
mechanische Schieber in der gewünschten Form einzuschlagen.
Die letztgenannten mechanisierten Verfahren weisen jedoch erhebliche Nachteile insofern auf, daß bei
den bereits angesprochenen kurven- und kantenreichen Randkonturen räumlicher Formteile mit ihren hinterschnittenen
Bereichen t scharfen Ecken und anderem
mehr auf Nacharbeiten per Hand nicht verzichtet werden kann, da sowohl die aufblasbaren Expansionsschläuche als auch die mechanischen Schieber ein
faltenfreies Umlegen und Uxnkleben der Formteilkanten praktisch nicht gewährleisten. Bei der Verwendung
der.genannten Gummitücher erfahren diese insbesonde-,iri
re'den Ecken der Formteile so erhebliche Dehnungen,
daß diese bereits nach kurzem Gebrauch unbrauchbar werden, also häufig ausgewechselt werden müssen, wobei
dennoch das Einschlagen der Ecken durch ungenügendes ümsaugen der Gummitücher so unvollständig erfolgt,
daß mit zu hohen AuschuSguoten gerechnet werden muß. Ähnlich sieht es mit den Expansions-
schläuchen aus, die auf ihrer der einzuschlagenden Kaschierungskante gegenüberliegenden Seite sich an
Formflächen abstützend während des Esspandierens erheblichen Reibungskräften unterworfen sind, wodurch
sich ungleichmäßige Expansionsbereiche ergeben
und entsprechend ungleichmäßige und nicht defxnierbare
ümklebungen der Formkante, was insbesondere für scharfe Ecken in der Umfangsführung des Formteils gilt, in denen die Schläuche leicht zu Knickbildungen
neigen* Technisch besonders aufwendig ge-
staltet sich auch die Umklebung der Kantenbereiche
mittels mechanischer Schieber bei relativ kompliziert gestalteten Formteilkonturen, da hier für eine Vielzahl
von Kantenabschnitten eine entsprechende Viel-r zahl von Schiebern eingesetzt werden muß, was nicht
nur eine leichte Störanfälligkeit der Vorrichtung bedingt, sondern auch eine erhebliche Umrüstung bei
dem Wechsel von einer Formteilart auf eine andere.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugründe,
eine Vorrichtung zu schaffen, die mit einem technisch möglichst geringen Aufwand das Einschlagen
und Umkleben der Kantenbereiche eines einseitig mit einer Oberflächenkaschierung zu versehenden Formteils
auch bei relativ komplizierter Raumform und Umfangskantenführung mit großer Taktzahl bei Erlangung
einer Qualität auf automatischem Wege ermöglicht, wie sie bisher nur mittels aufwendiger
Handarbeit möglich war.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale erreicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Aufgabenlösung ergeben sich aus den Unteransprüchen
.
Dadurch, daß unter Verzicht auf jegliche meachnische
Schieber und Weglassen der aufblasbaren Expansions-ου
schläuche mit ihren nachteiligen Reibungseffekten der Einschlagevorgang letztlich nur durch eine in
Richtung des Überstands der einzuschlagenden Kaschierung beweglich gehaltenen Stülpmembran erfolgt,
wird die Gesamtheit der vorstehend genannten
Nachteile zuverlässig vermieden. Der Stülpmembran ist es unabhängig von der Linienführung der Umfangs-
-β-
] kante eines Formteils möglich, deren Kontur zuverlässig
zu folgen,ohne daß örtliche überdehnungen zu befürchten sind, da diese über vorgegebene Änlegeflächen
in ihrem Bewegungsablauf definiert begrenzt und gleichermaßen definiert geführt ist. Kur teilweise
eingeschlagene oder unverklebte Stellen unmittelbar an den Kanten, wie auch Beulen an der
Rückseite des oberflächenkaschierten Formteils, treten nicht mehr auf»
Besonders vorteilhaft ist es auch ^ die Stülpmembran
in Wirkverbindung mit einem zusätzlichen Umlegekörper
ausreichender Deformierbarkeit und Elastizität zu bringen, der durch die Bewegung der Stülpmembran
um die ümfangskante des Formkörpers verschwenkt
wird und dabei den überstand der Kaschierung mitnimmt und in seiner Endstellung fest gegen die
Rückseite des Formteils preßt= Für die Kippbeitfegung
dient der Stülpmembran wie auch dem Umlegekörper
gewissermaßen als einhüllende Fläche oder Äbwicklungsflache
die Aniageflache des Ringraums„ der
von der Stülpmembran durchgriffen wird« Der zum Ankleben erforderliche Druck läßt sich stufenlos
durch die Druckbeaufschlagung der Stülpmembran im Ringraum auf der dem überstand der Kaschierung
entgegenliegenden Seite vorgeben» Hierbei ist auch ein erforderlichenfalls hoher Änpreßdruck weder
für die Stülpmembran noch den gegebenenfalls mit dieser zusammenarbeitenden Umlegekörper kritisch,
da deren Bewegungsablauf Deformation und/oder Expansion durch die genannten Änlageflächen begrenzt
und durch deren Formgestaltung optimal wählbar ist» Die hierdurch zu erreichende Gleichmäßigkeit des
Anpreßdruckes im Kantenbereich über die Gesamtlänge
OJ des Umfanges des Formteils läßt sich an Knickstellen
oder dergleichen scharfen Eckenführungen noch
tr t> «·
sy AO
dadurch weiter homogenisieren und damit verbessern, daß dort zusätzliche Pufferungen in Form von Zellgummieinlagen
oder dergleichen vorgesehen werden, die von unabhängig von dem genannten Ringraum druckbeaufschlagbaren
Hohlräumen in Richtung auf die zu umklebende Kante zu bewegbar und entsprechend deformierbar
sind. Die Verwendung der genannten Umlegekörper innerhalb des Ringraumes,in den der überstand
der Kaschierung vor dem Einschlagen frei hineinragt, ermöglicht in vorteilhafter Weise insbesondere
die Verwendung einer relativ dickwandigen Stülpmembran, die dann entsprechend hohe Durckbeaufschlagungen
erfahren kann, da sich durch den Umlegekörper bedingt die Stülpmembran nicht unmittelbar
an scharfe Kantenführungen des Formteils anpassen muß, so daß die Stülpmembran selbst weitgehend verschleißfrei
bleibt. Für das einwandfreie Einschlagen und Umkleben des Überstandes der Kaschierung um den
Umfangsrand des Formteils kann es vorteilhaft sein, die Druckbeaufschlagung der Stülpmembran, die im
Ringraum auch ein Mehrkammersystem bilden kann, zunächst an den Stellen zu beginnen, an denen Faltenbildungen
des Überstandes beim Einschlagen bevorzugt auftreten können und erst nachfolgend die
übrigen Kantenbereiche einzuschlagen. Nach dem Verkleben des Kaschierungsüberstandes kann die druckbeaufschlagte
Stülpmembran auf einfache Weise durch Unterdruck in ihre Ausgangslage zurückgeführt werden
und ist damit gleichzeitig für den nächsten Ar-
ou beitsvorgang vorbereitet.
Der Ablauf der abrollartigen Bewegung der Stülpmembran kann dadurch vorteilhaft beeinflußt werden,
daß diese örtlich unterschiedliche Dehn- und Biege-
festigkeiten besitzt, so daß beispielsweise durch entsprechende Inhomogenitäten in der Wandstärke
YS
aber auch durch Armierungen, beispielsweise Gewebeeinlagen,
auf einfache Weise möglich ist»
Die beiliegenden Zeichnungen zeigen eine nur beispielsweise Ausführungsform der Erfindung und
sollen der näheren Erläuterung derselben dienen-Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Teil des Ober- und Unterteils der Vorrichtung unter
Einschluß des den Kantenbereich eines Formteils aufnehmenden Ringraumes im geschlossenen Zustand der Vorrichtung
vor dem Einschlagen und Umkleben des Kantenbereichts,
Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig* 1 nach dem
Einschlagen und Umkleben des Kantenbereichs{
^" Fig. 3 einen Längsschnitt durch ©inen Teil der
Vorrichtung nach Fig» 1 und 2 in einem Eckbereich für ein Formteil, und
Fig. 4 eine Darstellung gemäß Fig. 3 nach erfolgter Druckbeaufschlagung des in diesem
Bereich vorgesehenen zusätzlichen Hohlkörpers .
Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, besteht die
vorliegende Vorrichtung aus einem Unterteil 1 und einem Oberteil 2, die im zusammengefügten, zwischen
sich ein Formteil 3 mit einer einseitigen Oberflächenkaschierung 4 aufnehmenden Zustand, einen
im Querschnitt gezeigten, um die gesamte Umfangskante
des Formteils herumlaufenden Ringraum 20 einschließen. Der Ringraum 20 definiert sich hierbei
durch die Anlagefläche 1' innerhalb des Unterteils
1 und eine weitere Anlagefläche 2', die in das
Oberteil 2 eingebracht ist. Die beiden Anlageflächen 1 ', 2· sind voneinander durch eine Stülpmembran 5
getrennt, die von Einspannungen 111 und 1111 an dem
Unterteil 1 in der dargestellten Weise befestigt ist. Die Einspannungen 1'' und 1''' werden durch
einen oberen und einen unteren Spannring vorgegeben und sind gegen die Umgebung druckdicht gemacht
durch jeweils ein Dichtungselement 9 in Form einer Rundschnurdichtung.
Die zwischen den Einspannungen gehaltene Stülpmembran 5 hat im Ausführungsbeispiel eine freie Querschnittslänge,'die
der Querschnittslänge der Anlegefläche 1'
im Unterteil 1 entspricht, so daß sie im drucklosen Zustand voll an dieser anliegt.
In Wirkverbindung mit der Stülpmembran 5 steht ein Umlegekörper 7,auf dessen Funktionsweise nachfolgend
noch näher eingegangen wird.
Die Stülpmembran 5 ist in den Bereichen ihrer stärksten Querbewegung und größten mechanischen
Beanspruchung mit Armierungen 6, beispielsweise in Form von Gewebeeinlagen, versehen. Die Oberflächenkontur
des unteren Spannringes 1'·· entspricht der
Kontur des Formteils 3 in diesem Bereich. Das Formteil 3 mit seiner Kaschierung 4 und dem überstand
ow derselben ragt frei in den Ringraum 20 hinein, ohne
daß es in der drucklosen Ausgangsstellung der Vorrichtung von der Stülpmembran 5 oder dem Umlegekörper
7 verformt wird.
Die Stülpmembran 5 kann im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem nichtelastischen, jedoch
42)
ausreichend flexiblen Material bestehen? es ist jedoch auch möglich, nach Art einer Gummimembran,
ein entsprechend elastisches Material für die Stülpmembran zu verwenden, wobei ihre freie Länge dann
auch kürzer als dargestellt gehalten werden kann=
Im radial äußeren Bereich hinter der Stülpmembran 5 sind in das Unterteil 1 eine oder mehrere Durchlässe
für ein flüssiges oder gasförmiges Druckmedium in Form von Bohrungen 8 eingebracht«
Bei Druckbeaufschlagung über die Bohrungen 8 wird der von der Stülpmembran 5 mit ihren Dichtungsele-?
menten 9 einerseits und von der Äalegefläche 1 ' andererseits
begrenzte Raum mit diesem Druckmedium aufgefüllt, wodurch sich die Stülpmembran 5, zusammen
mit dem Umlegekörper I1 bis zu der in Fig„ 2
gezeigten Endstellung bewegt und hierbei zu irgendeinem Zeitpunkt auch die in Fig„ 1 in unterbrochener
Linienführung gezeigte Ztfischenstellung einnimmt.
20
Wie ersichtlich, durchläuft für das Einschlagen und Umkleben des Überstandes 4° der Kaschierung 4 des
Formteils 3 der Umlegekörper 7 eine Art Pendelbewegung, wobei er in Zusammenwirkung mit der Stülpmem-
bran 5 entlang der Änlegeflachen 1° und 2' geführt
ist, die gleichzeitig dessen maximal mögliche Deformation vorgeben.
Die Endstellung gemäß Fig. 2 kennzeichnet sich dadurch, daß der Umlegekörper 7 den überstand 4" der
Kaschierung 4 vollständig und mit ausreichendem Preßdruck an die Rückseite des Fonateils 3 andrückt
und die Stülpmembran 5 ihre maximale Auslenkung in _ Richtung auf die Anlegefläche 2" zu einnimmt=
VS
Bei ausreichend flexiblen und/oder elastischen Materialien für die Stülpmembran 5 ist es denkbar,
auf den ümlegekörper 7 vollständig zu verzichten, da dann die Stülpmembran 5 selbst geeignet ist, sich
ausreichend fest gegen die Rückseite des Formteils 3 im Bereich des Uberstandes 41 anzulegen. Für
dickwandigere Stützmembrane 5 mit der sich daraus ergebenden höheren Druckbelastbarkeit empfiehlt sich
jedoch die Verwendung des gezeigten Umlegekörpers 7, der durch seine Eigenelastizität eine zusätzliche
Pufferung und damit Homogenisierung des Drucks für das Umkleben sicherstellt, da das kompressible,
leicht verformbare Material, aus dem der Umlegekörper 7 vorzugsweise besteht, das Hohlprofil bündig
auszufüllen in der Lage ist. Der Umlegekörper 7 kann hierfür als einfacher Hohlschlauch ausgebildet sein,
er kann jedoch auch aus einem Mehrkammerprofil oder einem Zellgummiprofil geringer Shorehärte bestehen.
Auch der Umlegekörper 7 kann bei Bedarf örtlich über die Länge der Umfangskante unterschiedliche
Kompressibilität und unterschiedliche Verformungswiderstände aufweisen. So ist es zum Beispiel möglich,
den Umlegkörper durch einen Formschlauch zu bilden, der an den Stellen, an denen das Formteil 3
scharfe Ecken aufweist, mit einer Füllung aus ZeIlgurami
oder ähnlichen Werkstoffen beaufschlagt ist, um an diesen Stellen ein Einknicken des Schlauchmaterials
zu vermeiden.
Nachdem das Einlegen und Umkleben der Kantenbereiche des Formteils 3 vollendet ist, wird das
Druckmedium aus dem abgedichteten Bereich der Ringkammer 20 über die Bohrungen 8 wieder abgesaugt
und der Unterdruck stellt den in Fig, 1 darge-
stellten Ausgangszustand wieder her, woraufhin die
■ y
beiden Teile 1 und 2 der Vorrichtung voneinander getrennt - diese also geöffnet werden kann - , das
fertig umklebte Formteil entnommen und ein neues eingelegt werden kann.
"
"
Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Teilschnitt der senkrecht zu dem Schnitt der Fig. 1 und 2 durch
die Vorrichtung im Bereich einer Ecke des Formteils 3 gelegt ist. Wie dargestellt, ist hier der als
Formschlauch ausgebildete Umlegekörper 7 im Eckenbereich mit einer zusätzlichen Pufferung 10 in
Form einer Zellgummieinlage verstärkt, was das erwähnte Einknicken des Formschlauches beim Stülpen
der Stülpmembran 5 mit Sicherheit vermeidet auch dann, wenn es sich um scharfkantige Ecken handelt=
In das Unterteil 1 der Vorrichtung 1„2 ist in dem dargestellten Eckenbereich ein zusätzlicher elastischer
Hohlkörper 11 eingearbeitet, der über eine Zuführung 12,getrennt von der Druckbeaufschlagung
™ der Stülpmembran 5, mittels eines Druckmediums beaufschlagbar
ist. Der drucklose Zustand ist in Fig„ gezeigt, während Fig. 4 den expandierten Zustand des
-Hohlkörpers 11 wiedergibt. Letztere Darstellung zeigt, daß der an der Stülpmembran anliegende Bereich
zusätzlich in Richtung auf die Umfangskante des Formteils gedrückt wird, während die übrigen
Bereiche des elastischen Hohlkörpers 11 durch die Anlegefläche 1! des Unterteils 1 der Vorrichtung
abgestüzt und ortsfest gehalten sind. Durch die
Kraftwirkung des druckbeaufschlagten Hohlkörpers 11 wird die Stülpmembran 5 im Bereich der Ecke zusätzlich
deformiert, verformt den Umlegekörper 7 und schiebt diesen und den an ihm anliegenden Bereich
des Uberstandes 4B der Kaschierung 4 über die
Kante des Formteils 3. Erst nach Abschluß des Ort-
vr
lichen Ausstülpens der Stülpmembran 5 im Bereich
des Hohlkörpers 11 erfolgt dann das Ausstülpen der
übrigen Bereiche der Stülpmembran 5 über die Bohrungen 8. Das Zurückführen des Hohlkörpers 11 in seine
Ausgangslage erfolgt durch die Freigabe des Druckmediums über die Zuführung 12, entsprechend dem Absaugvorgang
des zwischen der Anlegefläche 1' und der
Stülpmembran 5 liegenden Bereiches des Ringraumes 20 durch die Bohrung 10
Leerseite
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Einschlagen und Umkleben
der Kantenbereiche eines einseitig mit einer Oberflächenkaschierung zu versehenden Trägermaterials,
beispielsweise eines Fonnteils für die Innenverkleidung von Kraftfahrzeugen„mittels
sich an den Formteilrand anlegender, druckbeaufschlagbarer
Elemente, dadurch g e kennzeichnet, daß die zumindest den Kantenbereich des Formteils (3) entlang dessen
Umfang zwischen ihrem Oberteil (2) und dem Unterteil (1) aufnehmende Vorrichtung (1,2)
einen von Anlageflächen (1e,2°) begrenzten
Ringraum (20) vorgibt, in den wenigstens der überstand (4') der Kaschierung (4) des Formteils
(3) vor dessen Einschlagen frei hineinragt„ und
daß eine in sich gegenüberliegenden Einspannungen (1", 1 '' ') gehaltene, undurchlässige Stülpmembran
(5) den Ringraum (20) in Längsrichtung unterteilt,.
wobei die Stülpmenbran (5) durch geeignete Druckbeaufschlagung,,
zwischen den von ihr getrennten Anlageflächen d',21) des Ringraumes (20) bewegbar,
wechselseitig und wenigstens teilweise silt diesen
in Eingriff bringbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,- dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden durch die Stülpmembran (5)
voneinander getrennten Anlageflächen (Ί1 oder 2°)
in das Unterteil (1) und die andere in das Oberteil
(2) der Vorrichtung eingebracht sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die freie Länge der Stülpmembran
(5) zwischen ihren beiden Einspannungen (1 ! " ,1°'')
etwa der Querschnittslänge wenigstens einer der Anlageflächen d',21) entspricht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stülpmembran (5) ein deforraierbarer Umlegekörper (7) zugeordnet
ist und daß der Umlegekörper (7) von der einen Endstellung der Stülpmembran (5) in die andere
Endstellung den überstand (41) der Kaschierung (4)
um die Umfangskante des Formteils (3), diese vollständig umschlagend, schwenkbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einspannungen (111,
1111) von zwei Spannringen gebildet sind, die
am Unterteil (1) der Vorrichtung (1,2) abgedichtet befestigt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (1',2')
Bewegungs- und Führungsflächen für den Umlenkkörper (7) bilden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch
iJ gekennzeichnet, daß die Stülpmembran (5)
wenigstens teilweise aus elastischem Material besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stülpmembran (5) wenigstens teilweise Armierungen (6) in Form
von Gewebeeinlagen oder dergleichen aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8 dadurch
gekennzeichnet, daß der Umlegekörper (7) in seiner Querschnittform wenigstens annähernd
1 Teilen der Formgebung der Änlageflachen (1",20J
entspricht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch 5 gekennzeichnet, daß im Bereich der Ecken des
Formteils (3) an den Ringraum (20) anschließend hinter der Stülpmembran (5) Pufferungen (10) in
Form von elastischen Hohlkörpern angebracht sind, die unabhängig mit über- oder Unterdruck beauf-10
schlagbar sind.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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