DE3819446C2 - - Google Patents
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D11/00—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
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Description
Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zur Umschaltung von Lenkgetrieben bei
Fahrzeugen, insbesondere bei Kettenfahrzeugen, bei der
die Übertragungsrichtung der Lenkbewegung einer
Lenkradwelle auf wenigstens ein Lenkgestänge bei
Fahrtrichtungswechsel umkehrbar ist, wobei die Lenkradwelle
über wenigstens ein Zahnrad mit einem wenigstens
eine Verzahnung aufweisenden Steuerorgan für das
Lenkgetriebe verbunden ist.
Wenn bei Fahrzeugen nach einem Lenkradeinschlag eine
Umkehr der Fahrtrichtung vorgenommen wird, soll sich
das Fahrzeug in der neuen Fahrtrichtung in einer zum
Lenkradeinschlag entgegengesetzten Richtung bewegen.
Beispielsweise soll ein Rechtseinschlag am Lenkrad, der
bei Vorwärtsfahrt zu einer Rechtskurve führt, bei
Rückwärtsfahrt eine Linkskurve ergeben. Die Umschaltungsvorrichtung
soll die Aufrechterhaltung einer Zuordnung
zwischen Lenkradeinschlag und Kurvenfahrt bei
Wechsel zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt gewährleisten.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist bereits
in der DE-OS 17 80 106 offenbart. Bei dieser vorbekannten
Vorrichtung kämmt ein mit der Lenkradwelle
verbundenes Zahnrad mit zwei parallel zueinander angeordneten
Zahnstangen. Diese Zahnstangen stehen
fahrtrichtungsabhängig jeweils mit einer weiteren
Zahnstange in Verbindung, wobei beide Zahnstangen mit
einer einzigen Verzahnung an dem Steuerorgan für das
Lenkgetriebe kämmen. Die fahrtrichtungsabhängige Ansteuerung
der nachgeordneten Zahnstangen erfolgt über
hydraulische Steuerungseinrichtungen.
Als nachteilig ist an dieser vorbekannten Vorrichtung
anzusehen, daß sie sich aufgrund der funktionellen
Konzeption nur in einer recht aufwendigen und sperrigen
Ausgestaltung realisieren läßt. Auch einen zusätzlichen
baulichen Aufwand stellen die erforderlichen hydraulischen
Steuerorgane dar, wobei auch eine gewisse
Störanfälligkeit für die hydraulische Ansteuerung vorhanden
ist, die zu einer Beeinträchtigung der Funktionssicherheit
führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
gattungsgemäße Vorrichtung hinsichtlich eines einfachen
kompakten und funktionssicheren Aufbaus weiterzubilden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch
1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft
weiterbilden, sind in den nachgeordneten Patentansprüchen
zu entnehmen.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der
Vorrichtung wird vorteilhaft eine für den Bereich des
Lenkrades vorgesehene Lenkumschaltung erreicht, bei der
das Lenkgestänge eine örtlich zugeordnete Anlenkung an
das Lenkrad hat und somit die Lenkumschaltung ohne große
Schwenkräume ausgebildet werden kann. Hierzu ist in
günstiger Weise die Lenkradwelle mit einem Zahnrad
verbunden, das seinerseits ständig mit einem Vorwärts-
und mit einem Rückwärtsfahrtritzel kämmt, wobei die
Ritzel fahrtrichtungsabhängig mit einer jeweils zuge
ordneten Verzahnung eines Steuerorganes für das Lenkgetriebe
in Eingriff bringbar sind. Damit wird nicht
nur
eine äußerst funktionssichere, sondern auch eine aus
einfachen Elementen bestehende und problemlos herzu
stellende Vorrichtung geschaffen, die aufgrund der
funktionellen Konzeption äußerst kompakt ausgebildet
werden kann.
Vorzugsweise ist für die Vorrichtung wenigstens eine
Umschaltstellung vorgesehen, in der das Lenkgestänge
blockiert ist, wobei bevorzugt eine Umschaltstellung
für die Geradeausfahrtstellung des Lenkbetriebes
vorhanden ist. Dies trägt zur sicheren Funktion der
Vorrichtung bei und ermöglicht einen problemlosen
Eingriff der Ritzel in die jeweilige Verzahnung des
Steuerorganes beim Umschalten der Vorrichtung. Wenn
eine Umschaltung in jeder Stellung des Lenkrades
vorgesehen ist, besteht die Möglichkeit einer Fahrtrichtungsumkehr, bei anderen
Lenkradeinschlägen, wobei die
Umschaltung selbst jedoch erst beim nächstfolgenden
Nulldurchgang des Lenkrades automatisch vorgenommen
werden kann.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind
die Ritzel über eine Schubbewegung in Eingriff mit der
jeweils zugeordneten Verzahnung des Steuerorganes für
das Lenkgetriebe bringbar, wobei die Ritzel vorzugs
weise über ein schwenkbares Betätigungsorgan axial
verschiebbar sind und die Verzahnungen des Steuer
organes bevorzugt entweder aus Zahnstangen bestehen
oder an einem mit dem Steuerorgan verbundenen Zahn
radsegment mit einer Außen- und einer Innenverzahnung
gebildet sind.
Nach einer alternativen Ausgestaltung sind die Ritzel
über eine Schwenkbewegung in Eingriff mit der jeweils
zugeordneten Verzahnung des Steuerorganes für das
Lenkgetriebe bringbar, wobei die Verzahnungen bevorzugt
aus Zahnstangen bestehen.
Wenn die Ritzel über eine Schwenkbewegung in Eingriff
gebracht werden, ist es besonders günstig, wenn die
Ritzel an einer Kipphebelanordnung gelagert sind, die
mittels eines Betätigungsorganes für die Fahrtrich
tungsumkehr schwenkbar sind.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Betätigungs
organ für die Fahrtrichtungsumkehr als elektrisches
oder druckmittelgesteuertes (hydraulisch oder pneuma
tisch) Stellelement ausgebildet.
Weitere Einzelheiten der Vorrichtung sind dem Beschrei
bungsteil zu entnehmen, in dem Ausführungsbeispiele der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich
nungen näher erläutert wird. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste
Ausführungsform einer Vorrichtung;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang einer
Schnittlinie II-II der Fig. 1 im
Bereich der Ritzel;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang einer
Schnittlinie III-III der Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt entlang einer Schnitt
linie IV-IV der Fig. 3;
Fig. 5 eine Schnittansicht einer alterna
tiven Ausbildungsform der Vorrichtung
mit einem Zahnrad;
Fig. 6 einen Schnitt entlang einer Schnitt
linie VI-VI der Fig. 5;
Fig. 7 eine ausschnittsweise Seitenansicht
einer Vorrichtung mit schwenkbaren
Ritzeln und
Fig. 8 einen Schnitt entlang der Schnitt
linie VIII-VIII der Fig. 7.
Bei einer in Fig. 1 bis 4 gezeigten ersten Ausbildungs
form einer Vorrichtung 10 zur Umschaltung von Lenkge
trieben, die für Kettenfahrzeuge vorgesehen ist, weist
die Vorrichtung 10 ein Gehäuse 11 auf, in das eine
Lenkradwelle 12 eingreift, die an ihrem Ende im Gehäuse
11 mit einem Zahnrad 13 drehfest verbunden ist, vergl.
Fig. 3.
Das Zahnrad 13 kämmt gleichzeitig mit einem Vorwärts
fahrritzel 14 und einem Rückwärtsfahrritzel 15. Das
Vorwärtsfahrritzel 14 ist in dem Gehäuse 11 auf einer
gehäusefesten Achse 16 dreh- und verschiebbar gelagert.
Das Rückwärtsfahrtritzel 15 ist an einer gehäusefesten
Achse 17 dreh- und verschiebbar gelagert.
Die Achsen 16 und 17 verlaufen parallel zueinander und
sind in dem Gehäuse übereinanderliegend angeordnet. Wie
aus Fig. 1 zu entnehmen ist, kämmt das Vorwärtsfahr
ritzel 14 mit einem Zahnstangenprofil 18, das an der
Oberseite einer Schubstange 19 angeformt ist. Die
Schubstange 19 besitzt ferner an der dem Zahnstangen
profil 18 gegenüberliegender Seite ein Zahnstangen
profil 20, das für den Eingriff durch das Rückwärts
fahrtritzel 15 vorgesehen ist. Für die Verschiebe
bewegung der Ritzel 14 und 15 ist ein in Fig. 1 nur
teilweise erkennbarer und in Fig. 3 teilweise
geschnitten dargestellter Betätigungshebel 21 für die
Fahrtrichtungsumkehr dargestellt, der drehfest auf
einer Schaltwelle 22 befestigt ist. Die Schaltwelle 22
erstreckt sich parallel zu der Schubstange 19 und ist
in einem Gehäuseabschnitt 23 des Gehäuses 11 drehbar
gelagert. Am äußeren Ende des Betätigungshebels 21
befindet sich ein Auge 24, an das eine nicht darge
stellte Stelleinrichtung angelenkt ist. Im Inneren des
Gehäuses 11 ist an der Schaltwelle 22 ein Umschalthebel
25 drehfest angebracht, der im Bereich der Achse 16
einen Eingriffzapfen 26 und im Bereich der Achse 17
einen Eingriffszapfen 27 aufweist. Der Eingriffszapfen
26 greift in eine nutförmige Ausnehmung 28 des Vor
wärtsfahrtritzels 14 ein, während der Eingriffszapfen
27 in eine nutförmige Ausnehmung 29 des Rückwärtsfahrt
ritzels 15 eingreift. Durch Verschwenken des Betäti
gungshebels 21 können die Ritzel 14 und 15 gegenläufig
verschoben werden, wobei es eine Mittelstellung gibt,
in der beide Ritzel sich im Eingriff mit den soge
nannten Zahnstangenprofilen 18 bzw. 20 befinden.
Die Schubstange 19 besitzt an ihrer dem Betätigungs
hebel 21 abgewandten Seite eine Kulissenführung 30, in
die ein zweimal abgekröpfter Hebel 31 mit einem Zapfen
32 eingreift. Der Hebel 31 mündet in einem Wellenab
schnitt 33, an dessen außerhalb des Gehäuses 11 liegen
den Ende ein äußerer Lenkhebel 34 mit einem Lenkauge 35
drehfest und unverschiebbar montiert ist. Das Anlenk
auge 35 ist für die Verbindung mit einem nicht darge
stellten Lenkgestänge eines Lenkgetriebes vorgesehen.
Der Verschiebevorgang der beiden Ritzel 14 und 15 und
somit der Umschaltvorgang ist bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel nur möglich, wenn die Lenkung sich
in Geradeausstellung befindet. Um dies zu
gewährleisten, ist gemäß Fig. 3 und 4 eine Verblockung
36 zwischen dem Betätigungshebel 21 und der Schubstange
19 vorgesehen, die einen Sperrstift 37 aufweist, der in
dem Gehäuse 11 gelagert ist und mit seinen kegel
förmigen Enden in der Geradeausstellung des Lenkge
triebes in eine kegelförmige Ausnehmung 38 einzugreifen
vermag, die in der Schubstange 19 gebildet ist. An den
Betätigungshebel 21 sind zwei Kerben bzw. zylinder
förmige Ausnehmungen 39 und 40 gebildet, in die der
Sperrstift 37 mit seinem unteren Ende einzutauchen
vermag, wobei er die zylindrische Ausnehmung 38 so
freigibt, daß sich die Schubstange 19 ohne Blockierung
zu bewegen vermag.
Durch die Verblockung 36 wird erreicht, daß eine
Umschaltung mit Hilfe des Betätigungshebels 21 nur dann
möglich ist, wenn der Sperrstift 37 in die zylindrische
Ausnehmung 38 der in Geradeausfahrt stehenden Schub
stange 19 eingreift. Andererseits ist ein Umschalten
von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt nicht möglich, wenn
die Schubstange 19 ausgelenkt ist und der Sperrstift 37
in einer der beiden Kerben bzw. zylindrischen Aus
nehmung 39 oder 40 eingetaucht ist. Die Lage der
zylindrischen Ausnehmung 38 an der Schubstange 19 ist
so bestimmt, daß bei der damit festgelegten Geradeaus
fahrtstellung die jeweils identischen Verzahnungen der
Ritzel 14 und 15 in die entsprechend dazu passenden
Verzahnungen an dem Zahnstangenprofil 18 bzw. 20
eingeschoben werden können.
In Fig. 2 ist zur weiteren Erläuterung die Drehrichtung
des mit der Lenkradwelle 12 verbundenen Zahnrades 13
durch einen Pfeil 41 angegeben. Die Drehrichtung des
Vorwärtsfahrtritzels 14, das mit dem Zahnrad 13 kämmt,
ist durch den Pfeil 42 angegeben. Der Pfeil 43 kenn
zeichnet die Drehrichtung des Rückwärtsfahrtritzels 15,
das ebenfalls stets mit dem Zahnrad 13 kämmt. In der in
Fig. 1 dargestellten Stellung, in der das Vorwärts
fahrtritzel 14 in das Zahnstangenprofil 18 eingeschoben
ist, bewegt sich die Schubstange 19 in Richtung des
Pfeiles 44. Wenn nach der Umschaltung das Rückwärts
fahrtritzel 15 in das Zahnstangenprofil 20 einge
schoben ist, befindet sich das Vorwärtsfahrtritzel 14
außer Eingriff mit dem Zahnstangenprofil 18 und die
Schubstange 19 bewegt sich in der durch den Pfeil 45
angegebenen Richtung bei Drehung des Zahnrades 13 gemäß
Pfeil 41.
In den Fig. 5 und 6 ist eine alternative Ausbildung in
der Vorrichtung 47 dargestellt, wobei mit dem ersten
Ausführungsbeispiel funktionsgleiche Teile dieselbe
Bezugszahl tragen.
In dem modifizierten Gehäuse 48 sind das Vorwärtsfahrt
ritzel 14 auf einer gehäusefesten Achse 16 und das
Rückwärtsfahrtritzel 15 auf einer gehäusefesten Achse
17 dreh- und verschiebbar gelagert, wobei die gegen
läufige Verschiebung der Ritzel 14, 15 durch einen
Umschalthebel 25 mit Zapfen 26 und 27 erfolgt, die in
nutförmige Ausnehmungen 28, 29 der betreffenden Ritzel
14 bzw. 15 eingreifen. Die Schwenkbewegung des Um
schalthebels 25 wird über einen nicht dargestellten
Betätigungshebel und die Schaltwelle 22 übertragen.
In Fig. 5 kämmt das Rückwärtsfahrritzel 15 mit einer
Außenverzahnung 49, die an einem Zahnradsegment 50
gebildet ist. An der der Außenverzahnung gegenüber
liegenden Seite des Zahnradsegmentes ist eine Innen
verzahnung 51 vorgesehen, in die das Vorwärtsfahrt
ritzel beim Umschalten eingeschoben werden kann. In dem
Zahnradsegment 50 ist weiterhin eine bogenförmige
Ausnehmung 52 gebildet, die von der Achse 16 durchsetzt
wird. Das Zahnradsegment 50 ist auf einer Welle 33
drehfest befestigt. Die Welle 33 ist in dem Gehäuse 48
gelagert und an ihrem aus dem Gehäuse herausragenden
Ende mit einem äußeren Lenkhebel 34 versehen, der die
Schwenkbewegung der Welle 33 an ein nicht dargestelltes
Lenkgestänge zu übertragen vermag.
In den Fig. 7 und 8 ist eine Abwandlung einer Vor
richtung 53 dargestellt, bei der die Umschaltung der
Ritzel 14, 15 durch einen Schwenkeingriff mit zugeord
netem Zahnstangenprofil 18 bzw. 20 erfolgt. Auch hier
wurden Funktionsteile, die denen des ersten Ausfüh
rungsbeispiels ähneln oder identisch mit diesen sind,
mit denselben Bezugszeichen versehen.
In einem modifizierten Gehäuse 54 ist eine Schubstange
19 verschiebbar gelagert, die ein oberes Zahnstangen
profil für den Eingriff eines oberen Vorwärtsfahrt
ritzels 14 und ein unteres Zahnstangenprofil 20 für den
unterseitigen Eingriff durch ein Rückwärtsfahrtritzel
15 besitzt. Abweichend von den bisher dargestellten
Ausführungsbeispielen sind das Vorwärtsfahrt- 14 und
das Rückwärtsfahrtritzel 15 in einer Kipphebelanordnung
55 auf eine Achse 56 bzw. eine Achse 57 gelagert. Die
Achsen 56 und 57 sind in seitlichen Kipphebelelementen
58 und 59 befestigt, die jeweils eine Winkelhebelaus
bildung mit einem Winkel von etwa 135° aufweisen,
vergl. Fig. 7. Gelagert ist die Kipphebelanordnung 55
über einen Zapfen 60 in dem Gehäuse 54, wobei die
Drehachse des Zapfens 60 mit der der Lenkradwelle 12
zusammenfällt.
Vorgenommen wird die Umschaltung über ein Stellelement
61, das mit seinem Stellorgan 62 in eine Bohrung 63 der
Kipphebelanordnung 55 eingreift.
An der Kipphebelanordnung 55 ist ferner ein Sperr
segment 64 befestigt, das Ausnehmungen 65 und 66
aufweist. Eine komplimentäre Kerbe 67 ist an der
Schubstange 19 in entsprechender Lagezuordnung vorge
sehen. Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
kann auch hier eine Lenkumschaltung nur in der Mittel
stellung des Lenkgestänges erfolgen, in der die Gerade
ausstellung erreicht ist. Dabei wird die Schubstange 19
so arretiert, daß die Verzahnungen der für den gegen
seitigen Eingriff bestimmten Ritzel-Zahnstangenprofile
lagerichtig für den kämmenden Eingriff einander zuge
ordnet sind.
Die Vorrichtung läßt sich besonders günstig auch bei
Fahrzeugen mit mehreren gelenkten Achsen einsetzen.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Umschaltung von Lenkgetrieben bei
Fahrzeugen, insbesondere bei Kettenfahrzeugen, bei
der die Übertragungsrichtung der Lenkbewegungen
einer Lenkradwelle auf wenigstens ein Lenkgestänge
bei Fahrtrichtungswechsel umkehrbar ist, wobei die
Lenkradwelle über wenigstens ein Zahnrad mit einem
wenigstens eine Verzahnung aufweisenden Steuerorgan
für das Lenkgetriebe verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Zahnrad (13) der Lenkradwelle
(12) mit einem Vorwärtsfahrtritzel (14) und
mit einem Rückwärtsfahrtritzel (15) kämmt, wobei
bei Vorwärtsfahrt das Vorwärtsfahrtritzel (14) mit
einer ersten Verzahnung (18, 49) an dem
Steuerorgan (19, 50) und bei Rückwärtsfahrt das
Rückwärtsfahrtritzel (14) mit einer zweiten Verzahnung
(20, 51) an dem Steuerorgan (19, 50) in
Eingriff bringbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß wenigstens eine Umschaltstellung vorge
sehen ist, in der das Lenkgestänge blockiert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Umschaltstellung für die Gerade
ausfahrtstellung des Lenkgetriebes vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzel (14, 15) über
eine Schubbewegung in Eingriff mit der jeweils
zugeordneten Verzahnung (18, 20) des Steuerorganes
(19) für das Lenkgetriebe bringbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Ritzel (14, 15) über ein schwenkbares
Betätigungsorgan (21, 25) axial verschiebbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungen des
Steuerorganes (19) aus Zahnstangenprofilen (18, 20)
bestehen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungen des
Steuerorganes (19) an einem mit diesem verbundenen
Zahnradsegment (50) mit einer Außenverzahnung (49)
und einer Innenverzahnung (51) gebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzel (14, 15) über
eine Schwenkbewegung in Eingriff mit der jeweils
zugeordneten Verzahnung (18, 20) des Steuerorganes
(19) für das Lenkgetriebe bringbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Ritzel (14, 15) an einer Kipphebelan
ordnung (55) gelagert sind, die mittels eines
Betätigungsorganes (61) für die Fahrtrichtungsum
kehr schwenkbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan
für die Fahrtrichtungsumkehr als elektrisches oder
druckmittelgesteuertes Stellelement ausgebildet
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883819446 DE3819446A1 (de) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | Vorrichtung zur umschaltung von lenkgetrieben |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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DE3819446A1 DE3819446A1 (de) | 1989-12-14 |
DE3819446C2 true DE3819446C2 (de) | 1992-04-23 |
Family
ID=6356085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883819446 Granted DE3819446A1 (de) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | Vorrichtung zur umschaltung von lenkgetrieben |
Country Status (1)
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---|---|---|---|---|
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DE19637531A1 (de) * | 1996-09-14 | 1998-03-19 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Vorrichtung zur Lenksinngleichrichtung hydrostatischer Überlagerungslenkgetriebe |
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1988
- 1988-06-08 DE DE19883819446 patent/DE3819446A1/de active Granted
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Legal Events
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