DE3810439C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Sammel- und Falzzylinder gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem gattungsgemäßen, von einer Maschine vom Typ Lithoman
der MAN-Roland Druckmaschinen AG, Offenbach, bekannten Sammel-
und Falzzylinder erfolgt die Umstellung zwischen den
Produktionsarten Sammeln und Nichtsammeln bei Stillstand der
Maschine, indem eine Bolzenkupplung nach einer axialen
Verschiebung eines Handrades in entsprechend geformte Sacklöcher
eines mit dem Hauptantrieb des Zylinders im Eingriff stehenden
Ritzels eingreift, durch eine Drehung des Handrades die
angetriebene Punkturkurven-Abdeckscheibe und Falzmesser-
Abdeckscheibe gegenüber der feststehenden Punkturkurvenscheibe
und Falzmesserkurvenscheibe verdreht werden und die
Bolzenkupplung anschließend wieder ausschert. Da dem Einscheren
der Kupplungsbolzen ein Suchen der Eingriffsstellung vorausgeht,
ist eine Umstellung nur manuell möglich.
Aus der DE-25 37 919 B2 und der US 27 97 084 ist es bekannt, eine Axialverschiebung
für eine Umstellung zwischen den Produktionsarten "Sammeln" und "Nichtsammeln" zu nutzen.
Jedoch werden bei diesen bekannten Anordnungen die Steuerkurven selbst axial verschoben und somit
für den Antrieb ausgetauscht; eine der Antriebsbewegung überlagerte Verdrehung der Steuerkurven
findet dort nicht statt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sammel- und
Falzzylinder derart weiterzubilden, daß eine Umstellung zwischen
den Produktionsarten ohne Ein- und Ausscheren einer Kupplung und
somit von einem zentralen Stellpult aus steuerbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im
Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst. Hierbei wird durch eine
Axialverschiebung eines ohnehin für den Antrieb benötigten
Hohlritzels eine der Antriebsbewegung überlagerte Drehung
erzeugt. Die dem Antrieb dienenden Getriebeelemente bleiben mit
den der Umstellung dienenden Elementen in ständigem Eingriff.
Eine Axialverschiebung des Hohlritzels ist mittels eines von
einem zentralen Stellpult gesteuerten Stellmotors einfach zu
realisieren.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt an einer schematischen Darstellung die Anordnung
eines Falz- und Sammelzylinders in einem Falzapparat.
Fig. 2 zeigt einen Teillängsschnitt durch die Antriebsseite
eines erfindungsgemäßen Falz- und Sammelzylinders.
Fig. 3 zeigt in Seitenansicht die Stellung einer
Punkturkurvenscheibe und einer
Punkturkurven-Abdeckscheibe zueinander.
Fig. 4 zeigt in Seitenansicht die Stellung einer
Falzmesserkurvenscheibe und einer
Falzmesserkurven-Abdeckscheibe zueinander.
In Fig. 1 ist ein üblicher Falzapparat dargestellt, bei dem eine
ankommende Bedruckstoff-Bahn 1 über eine Trichterwalze 2 und
einen Falztrichter 3 ihren ersten Längsfalz erhält. Den am
unteren Ende des Falztrichters 3 angeordneten Einlaufwalzen 4 ist
üblicherweise ein Zugwalzenpaar 5, eine Querperforation 6 und ein
mit einer Längsperforation kombiniertes Zugwalzenpaar 7
nachgeordnet. Dem für die Erfindung wesentlichen Falz- und
Sammelzylinder 9 kommt die Aufgabe zu, die längsgefaltete Bahn 1 an
ihrer vorderen Kante mit Punkturnadeln 10 zu erfassen und sie bei
Nichtsammelproduktion, nachdem ein Abschnitt der Bahn 1 von einem
benachbarten Schneidzylinder 11 abgetrennt wurde, um den Falz-
und Sammelzylinder 9 herumzuführen, bis ein etwa in der Mitte des
Bahnabschnitts ebenfalls an diesem Zylinder 9 angeordnetes
Falzmesser 12 dem Bahnabschnitt einen Querfalz erteilt und diesen
in eine geöffnete Falzklappe 13 eines benachbarten
Falzklappenzylinders 14 drückt. Bei Sammelproduktion wird ein
Bahnabschnitt von der Punkturnadel 10 gehalten ein weiteres Mal
bis zur Übernahmestelle um den Falz- und Sammelzylinder 9
herumgeführt. Die Punkturnadeln 10 übernehmen dann einen weiteren
Bahnabschnitt und führen beide Bahnabschnitte übereinanderliegend
soweit um den Zylinder 9 herum, bis das ausfahrende Falzmesser 12
beide Lagen gemeinsam in eine Falzklappe 13 des
Falzklappenzylinders 14 hineindrückt. Bei der dargestellten
Ausführungsform ist der Sammel- und Falzzylinder 9 mit drei
Punkturnadelsystemen 10 und drei Falzmessern 12 ausgestattet. Der
in seinem Durchmesser wesentlich größere Falzklappenzylinder 14
weist im konkreten Ausführungsbeispiel vier Falzklappensysteme 13 auf. Es kann jedoch auch eine andere Zahl
von Falzklappensystemen vorhanden sein.
Die dem Falzklappenzylinder in Richtung des
Falzproduktstromes nachgeordneten Aggregate wurden weggelassen.
In Fig. 2 ist die Antriebsseite des Falz- und Sammelzylinders 9
im Längsschnitt vergrößert dargestellt. Die in dieser Figur nicht
dargestellten Punkturnadeln 10 und die Falzmesser 12 werden - wie
aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich - über Rollenhebel 15, 16 in
radialer Richtung bewegt. Die Rollen 151, 152 bzw. 161, 162 der Rollenhebel 15, 16
laufen zu diesem Zweck federbelastet auf Steuerkurven ab. Da die
Bewegung sowohl der Punkturnadeln 10 als auch der Falzmesser 12
bei Sammel- oder Nichtsammel-Produktion in unterschiedlicher
Häufigkeit zu erfolgen hat, sind die betreffenden Steuerkurven
jeweils aus einer festen Kurvenscheibe 23, 25 und einer angetriebenen Abdeckscheibe 62, 61
zusammengesetzt, wobei die angetriebene Abdeckscheibe 61, 62 zur
Umstellung zwischen diesen beiden Produktionarten zusätzlich in
ihrer relativen Winkellage gegenüber einem Antriebszahnrad 20
verdrehbar ist.
Der Falz- und Sammelzylinder 9 ist antriebsseitig mit einer Welle
17 in einem mit einer Maschinenseitenwand 18 fest verbundenen
Lagergehäuse 19 gelagert. Das die Welle 17 umgebende Ende des Lagergehäuses 19
ist durch eine Eindrehung 21 doppelwandig gestaltet. Mit der die
Welle 17 in engem Abstand umgebenden inneren Wand 22 des Lagergehäuses
19 ist eine Falzmesserkurvenscheibe 23 stirnseitig fest
verbunden. Mit der gegenüber der inneren Wand 22 gesehenen
kürzeren äußeren Wand 24 des Lagergehäuses 19 ist stirnseitig eine
Punkturkurvenscheibe 25 fest verbunden.
Die Welle 17 ist außerhalb der Maschinenseitenwand 18 mit dem
Antriebszahnrad 20 fest verbunden, welches seinerseits vom nicht
dargestellten Hauptantrieb der Maschine angetrieben wird. In der
Buchse 19 ist außermittig eine Welle 26 drehbar, jedoch axial
fixiert gelagert. Die Welle 26 weist an ihrem auf der Außenseite
der Maschinenseitenwand 18 herausragenden Ende einen
zylindrischen Abschnitt 27 und daran nach außen anschließend
einen weiteren, als Schnecke 28 ausgebildeten Abschnitt auf,
deren Außendurchmesser etwas geringer ist als der des
zylindrischen Abschnitts 27. Auf dem zylindrischen Abschnitt 27
ist ein Hohlritzel 29 gelagert, dessen Außenverzahnung 30 mit dem
Antriebszahnrad 20 im Eingriff steht. Das Hohlritzel 29 setzt
sich nach außen hin in Form eines im Durchmesser stärkeren
hohlzylindrischen Ansatzes 31 fort. Die Wandung dieses
hohlzylindrischen Ansatzes 31 weist zwei sich um 180° versetzt
gegenüberliegende, radial verlaufende Bohrungen 32, 33 auf. In
den Bohrungen 32, 33 sind die Achszapfen 34, 35 zweier
Rollenbolzen 36, 37 mit einer axialen Fixierung 38, 39 gehalten.
Die auf den Rollenbolzen 36, 37 drehbar, jedoch axial fixiert
gelagerten Rollen 40, 41 stehen mit je einer Flanke der im
dargestellten Beispiel zweigängig ausgebildeten Schnecke 28 im
Eingriff.
Am Gehäuse des hohlzylindrischen Ansatzes 31 ist außen in einer
ringförmigen Eindrehung 42 der Innenring eines Rollenlagers 43
gelagert. Der Innenring wird an der der Maschinenseitenwand 18
zugewandten Innenseite von einem am hohlzylindrischen Ansatz 31
angeformten Bund 44 und an der gegenüberliegenden Außenseite von
einem mit dem hohlzylindrischen Ansatz 31 stirnseitig verbundenen
Deckel 45 axial gehalten. Der Außenring des Rollenlagers 43 wird
von einer Ausdrehung 46 umgeben, die im oberen Teil einer
Verschiebeplatte 47 vorgesehen ist. Die Ausdrehung 46 ist zur
Außenseite durch einen ebenfalls an der Verschiebeplatte 47
angeordneten, radial einwärts verlaufenden Bund 48 begrenzt. Der
Außenring des Rollenlagers 43 wird nach außen von diesem Bund 48
und nach innen von von einem stirnseitig mit der Verschiebeplatte
47 verschraubten Deckel 49 in seiner axialen Lage fixiert.
Die Verschiebeplatte 47 weist in ihrem unteren Teil eine mit
einem Innengewinde versehene Bohrung 50 auf. Diese Gewinde-
Bohrung 50 ist von einer teilweise mit einem entsprechenden
Außengewinde 51 ausgestatteten Gewindespindel 52 durchdrungen,
die in ihrem mittleren Bereich in einem am Lagergehäuse 19
angeflanschten Deckel 53 drehbar, jedoch axial fixiert gelagert
ist. An ihrem aus dem Deckel 53 herausgeführten Ende weist die
Gewindespindel Mittel zur kraftschlüssigen Verbindung mit einem
außerhalb des Deckels 53 ankuppelbaren Antriebsmittel auf. Im
dargestellten Beispiel ist hierzu das Ende der Gewindespindel 52
als Hohlspindel mit einer Nut 54 zur Aufnahme einer Paßfeder 55
ausgebildet. Mit dieser Paßfeder 55 steht die Antriebswelle 56
eines als Antriebsmittel dienenden, elektrischen Stellmotors 57
im Eingriff.
Die Welle 26 trägt an ihrem dem Falz- und Sammelzylinder 9
zugewandten Ende jenseits der Lagerung in der Maschinenseitenwand
18 ein drehfest mit ihr verbundenes Ritzel 58. Dieses Ritzel 58
steht im Eingriff mit einem Zahnkranz 59, der an einem Ende einer
Buchse 60 angeformt ist. Die Buchse 60 ist in der Eindrehung 21
zwischen innerer Wand 22 und äußerer Wand 24 des Lagergehäuses 19 mit
entsprechendem Spiel zur äußeren Wand 24 angeordnet. Sie ist
auf der Außenseite der inneren Wand 22 des doppelwandigen Teils
des Lagergehäuses 19 drehbar gelagert und axial fixiert. An ihrem dem
Falz- und Sammelzylinder 9 zugewandten Ende ist die Buchse 60 mit
einer Punkturkurven-Abdeckscheibe 61 und einer Falzmesserkurven-
Abdeckscheibe 62 drehfest verbunden. Die in Umfangsrichtung
einstellbaren Abdeckscheiben 61 und 62 sind bezüglich ihrer
axialen Lage gesehen zwischen der feststehenden
Falzmesserkurvenscheibe 23 und der ebenfalls feststehenden
Punkturkurvenscheibe 25 angeordnet und zwar so, daß die beiden
mittels ihrer Außenkontur über den Rollenhebel 15 die Bewegung
der Falzmesser 12 steuernden Scheiben 23 und 62 und die beiden
mittels ihrer Außenkontur über den Rollenhebel 16 die Bewegung
der Punkturnadeln 10 steuernden Scheiben 25 und 61 jeweils
einander benachbart sind. Bei einer solchen Anordnung können
die Rollenhebel 15, 16 gegenüber dem bekannten Stand der
Technik leichter, schmaler und damit einfacher ausgeführt werden.
Die in Fig. 2 umfangsmäßig versetzt dargestellten Rollenhebel 15 bzw.
16 sind jeweils mit zwei separat auf einer gemeinsamen Achse
gelagerten Rollen 151, 152 bzw. 161, 162 bestückt, von denen
jeweils eine Rolle 151 bzw. 161 auf der Umfangskontur der
feststehenden Kurvenscheibe 23 bzw. 25 in die andere Rolle 162
bzw. 152 auf der Umfangskontur der angetriebenen Abdeckscheibe 61
bzw. 62 abrollt.
Von den in Fig. 2 jeweils nur angedeuteten Rollenhebeln 15 und
16 ist jeweils einer von den insgesamt drei am Umfang verteilten
Systemen in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Fig. 3 zeigt die
Umfangskonturen der feststehenden Punkturkurvenscheibe 25 und der
angetriebenen Punkturkurven-Abdeckscheibe 61 im Zusammenspiel mit
einem ein Punkturnadelsystem 10 bewegenden Rollenhebel 16. Der
Rollenhebel 16 ist mit seinem Drehpunkt 63 auf einer im Sammel-
und Falzzylinder 9 gelagerten Achse angeordnet. Er trägt an einem
Ende mehrere über die Breite des Zylinders 9 verteilte
Punkturnadeln 10. Zwischen Punkturnadeln 10 und Drehpunkt 63 ist
im Rollenhebel 16 die gemeinsame Achse für die sich auf den
Konturen der Scheiben 25 und 61 abwälzenden Rollen 161, 162
angeordnet. Sowohl die Punkturkurvenscheibe 25 als auch die
Punkturkurven-Abdeckscheibe 61 weisen Umfangsbereiche mit einem
kleineren Durchmesser 64 und einem größeren Durchmesser 65 auf.
Da die Punkturkurvenscheibe 25 gegenüber der Maschinenseitenwand
18 feststeht und die Punkturkurven-Abdeckscheibe 61 aufgrund des
Übersetzungsverhältnisses in den Zahnrädern 20, 30, 58 und 59 mit
einer von der Drehzahl des Zylinders 9 abweichenden - im
vorliegenden Fall der 0,75fachen-Drehzahl angetrieben wird,
weisen die mit der Drehzahl des Zylinders 9 umlaufenden
Rollenhebel 16 gegenüber beiden Scheiben 25, 61 eine
unterschiedliche Relativgeschwindigkeit auf. Aufgrund der
Anordnung der Rollen 161, 162 auf dem einseitigen Rollenhebel 16
sind die Punkturnadeln 10 im ausgefahrenen Zustand, wenn sich
mindestens eine der Rollen 161 oder 162 auf dem größeren
Durchmesser 65 einer der beiden Scheiben 25, 61 bewegt. Die
Punkturnadeln 10 sind dagegen immer dann im eingefahrenen
Zustand, wenn sich beide Rollen 161, 162 gleichzeitig auf dem
kleineren Durchmesser 64 der Scheiben 25, 61 bewegen.
Fig. 4 zeigt die Umfangskonturen der feststehenden
Falzmesserkurvenscheibe 23 und der angetriebenen
Falzmesserkurven-Abdeckscheibe 62 im Zusammenwirken mit einem ein
Falzmessersystem 12 bewegenden Rollenhebel 15. Der Rollenhebel 15
ist mit seinem Drehpunkt 66 auf einer im Sammel- und Falzzylinder
9 gelagerten Achse angeordnet. Er trägt an einem Ende ein sich
über die gesamte Breite des Zylinders 9 erstreckendes Falzmesser
12. Auf der anderen Seite des Drehpunktes 66 ist im Rollenhebel
15 eine gemeinsame Achse für die beiden sich auf den Konturen der
Scheiben 23 bzw. 62 abwälzenden Rollen 151 bzw. 152 angeordnet.
Sowohl die Falzmesserkurvenscheibe 23 als auch die
Falzmesserkurven-Abdeckscheibe 62 weisen Umfangsbereiche mit
einem kleineren Durchmesser 67 und einem größeren Durchmesser 68
auf. Da die Falzmesserkurvenscheibe 23 gegenüber der
Maschinenseitenwand 18 feststeht und die Falzmesserkurven-
Abdeckscheibe 62 aufgrund des Übersetzungsverhältnisses in den
Zahnrädern 20, 30, 58 und 59 mit einer von der Drehzahl des
Zylinders 9 abweichenden - im Beispiel 0,75fachen-Drehzahl
angetrieben wird, weisen die mit der Drehzahl des Zylinders 9
umlaufenden Rollenhebel 15 gegenüber beiden Scheiben 23, 62 eine
unterschiedliche Relativgeschwindigkeit auf. Aufgrund der
Anordnung der Rollen 151, 152 auf dem zweiseitigen Rollenhebel 15
ist das Falzmesser 12 im ausgefahrenen Zustand, wenn sich beide
Rollen 151, 152 gleichzeitig auf dem kleineren Durchmesser 67 der
Scheiben 23, 62 bewegen. Das Falzmesser 12 ist dagegen im
eingefahrenen Zustand, wenn wenigstens eine der Rollen 151, 152
auf dem größeren Durchmesser 68 einer der Scheiben 23, 62
abrollt.
Der Antrieb des Sammel- und Falzzylinders 9 erfolgt über das
Antriebszahnrad 20 und die Welle 17. Der Antrieb der
Falzmesserkurven-Abdeckscheibe 62 und der Punkturkurven-
Abdeckscheibe 61 erfolgt vom Antriebszahnrad 20 aus über die
Außenverzahnung 30 des Hohlritzels 29, den zylindrischen Ansatz
31 und die Rollenbolzen 36, 37 auf die Schnecke 28 und somit die
Welle 26. Über das Ritzel 58 und den Zahnkranz 59 wird der
Antrieb auf die Buchse 60 übertragen, mit der die Scheiben 61 und
62 verbunden sind.
Soll nun der Zylinder 9 von einfacher Produktion
(Nichtsammelproduktion) auf Sammelproduktion umgestellt werden,
so wird durch eine axiale Verschiebung der Verschiebeplatte 47
über den hohlzylindrischen Ansatz 31 und die Rollenbolzen 36, 37
die Schnecke 28 unabhängig vom Antriebsstrang verdreht. Damit
ändert sich die relative Winkellage der angetriebenen Scheiben
61, 62 gegenüber den feststehenden Scheiben 23, 25. Die
Umfangsbereiche mit kleinerem und größeren Durchmessern
treffen dadurch zu anderen Zeitpunkten als bei der einfachen
Produktion aufeinander, womit das eingangs erwähnte Sammeln
zweier Falzexemplare und deren gemeinsames Querfalzen ermöglicht
wird.
Die Axialverschiebung der Verschiebeplatte 47 erfolgt bei der
dargestellten bevorzugten Ausführungsform ausgehend vom Antrieb
durch den elektrischen Stellmotor 57 über die Antriebswelle 56 und
die Gewindespindel 52, deren Außengewinde 51 bei einer Drehung
über das Innengewinde in der Bohrung 50 eine Axialbewegung der
nicht mitdrehenden Verschiebeplatte 47 bewirkt. Eine am Ende
der Gewindespindel 52 angebrachten Deckscheibe 69 begrenzt die
Axialverschiebung der Verschiebeplatte 47. In einer vorteilhaften
Ausgestaltung können die Verschiebeplatte 47 oder die
Gewindespindel 52 zusätzliche Mittel für eine - vorzugsweise
optische, elektronische oder opto-elektronische - Überwachung der
gewünschten Endlagen der Axialverschiebung aufweisen. In Fig. 2
ist zu diesem Zweck auf der Gewindespindel 52 ein Ritzel 70
angeordnet, daß bei Drehung ein mit ihm gekoppeltes, nicht
dargestelltes Potentiometer verstellt.
Claims (8)
1. Sammel- und Falzzylinder in einem Falzapparat mit einer
feststehenden Falzmesserkurvenscheibe und einer angetriebenen
Falzmesserkurven-Abdeckscheibe, deren Umfangskonturen
gemeinsam eine Steuerkurve für einen die Falzmesserbewegung
erzeugenden ersten Rollenhebel bilden, sowie mit einer
feststehenden Punkturkurvenscheibe und einer angetriebenen
Punkturkurven-Abdeckscheibe, deren Umfangskonturen
gemeinsam eine Steuerkurve für einen die Bewegung von
Punkturnadeln erzeugenden zweiten Rollenhebel bilden, mit
einer Vorrichtung zu einer der Antriebsbewegung überlagerten Verdrehung beider
Abdeckscheiben gegenüber den Kurvenscheiben für eine
Umschaltung zwischen Sammel- und Nichtsammelproduktion,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckscheiben (61, 62) über
ein auf einer teilweise
als Schnecke (28) ausgebildeten Welle (26) axial verschiebbar
gelagertes und mit einem hohlzylindrischen Ansatz (31)
versehenes Hohlritzel (29) und in dem hohlzylindrischen
Ansatz (31) gelagerte Rollenbolzen (36, 37) antreibbar sind,
deren Rollenflanken mit den Flanken der Schnecke (28)
verzahnt sind, und daß die Falzzylinder (9) durch eine von außen einleitbare
Axialverschiebung des Hohlritzels (29) zwischen Sammel- und
Nichtsammelproduktion umstellbar ist.
2. Sammel- und Falzzylinder gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Hohlritzel (29) in Eingriff mit einem
mit dem Antrieb des Falz- und
Sammelzylinders (9) gekoppelten Zahnrad
(20) steht.
3. Sammel- und Falzzylinder gemäß
Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Welle (26) ein Ritzel (58)
trägt, mit dem die Abdeckscheiben (61, 62) -
Antrieb über eine Buchse (60) auf die
Abdeckscheiben (61, 62) übertragbar ist,
wobei die Buchse (60) zwischen einer
inneren Wand (22) und einer äußeren
Wand (24) eines doppelwandigen
Lagergehäuses (19) gelagert ist.
4. Sammel- und Falzzylinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der hohlzylindrische Ansatz (31) des
Hohlritzels (29) einen Innenring eines Wälzlagers (43) trägt,
dessen Außenring mit einer auf einer Gewindespindel (52)
durch deren Drehung axial verfahrbaren Verschiebeplatte (47)
verbunden ist.
5. Sammel- und Falzzylinder gemäß Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Gewindespindel (52) ein
elektrischer Stellmotor (57) angreift.
6. Sammel- und Falzzylinder gemäß Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (52) oder die
Verschiebeplatte (47) mit einer die axiale Lage der
Verschiebeplatte (47) signalisierenden Vorrichtung verbunden
sind.
7. Sammel- und Falzzylinder gemäß Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (52) ein Ritzel (70)
trägt, das mit einem, die axiale Position der
Verschiebeplatte (47) mittels der Anzahl der Umdrehungen der
Gewindespindel (52) erfassenden Potentiometer verbunden ist.
8. Sammel- und Falzzylinder gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Falzmesserkurvenscheibe (23) neben der Falzmesserkurven-
Abdeckscheibe (62) und die Punkturkurvenscheibe (25) neben
der Punkturkurven-Abdeckscheibe (61) angeordnet ist.
Priority Applications (6)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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