EP0453623B1 - Knife controller for folding machines - Google Patents
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- EP0453623B1 EP0453623B1 EP90111467A EP90111467A EP0453623B1 EP 0453623 B1 EP0453623 B1 EP 0453623B1 EP 90111467 A EP90111467 A EP 90111467A EP 90111467 A EP90111467 A EP 90111467A EP 0453623 B1 EP0453623 B1 EP 0453623B1
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- sword
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- teeth
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H45/00—Folding thin material
- B65H45/12—Folding articles or webs with application of pressure to define or form crease lines
- B65H45/18—Oscillating or reciprocating blade folders
Definitions
- the invention relates to a sword control for folding machines with a crank drive which drives the sword and a sensor which detects the top dead center of the crank drive, the sword being stopped in the region of top dead center.
- a sword control is known from DE-A-2504489.
- the aim is to stop the sword at top dead center so that the paper has enough space to be able to run under the folding sword.
- a symmetrically constructed cam to the crankshaft, which stops the sword drive via the sensor in top dead center.
- This cam must be designed so long in the direction of rotation that, at the highest machine speed, the switching point is chosen so early that the sword comes to a standstill in the upper dead position. It is accepted that the top dead center is overrun more or less depending on the machine speed.
- the sword is stopped so early that the paper may no longer be able to enter the folding sword unhindered, or the path of the sword must be chosen to be particularly large. If the cam overflows the sensor, this means a machine fault.
- the starting condition for switching on the sword drive again is that the sword is in the top dead center position and the sensor is damped accordingly by the cam. To ensure that this position is always reached, the clutch and brake must be set very precisely. If, however, the behavior of the clutch and brake changes after only slight wear of the friction linings, an adjustment is essential.
- the distance from sheet to sheet should be as short as possible, whereby the minimum sheet spacing depends on the position of the bar in relation to the transport plane of the sheet to be folded.
- the sheet spacing is set by manual optimization, i.e. by shortening the bow spacing until the bow just runs undisturbed under the sword.
- this is difficult and time-consuming since the movement sequences between the bow and the folding sword and their mutual association cannot be recorded with sufficient accuracy with the human eye.
- the sheet spacing is often set larger than is absolutely necessary.
- the invention has for its object to provide a sword control for folding machines to achieve the highest possible machine performance, in which on the one hand the folding sword regardless of the machine speed and regardless of small changes in the state of the clutch and brake exactly at top dead center can be stopped and on the other hand it is possible is to determine the optimal arc distance and set it automatically.
- a toothed disk which rotates synchronously with the crankshaft of the crank drive and has a plurality of teeth which can be recognized by an evaluation electronics and of which at least one tooth can be distinguished from the other teeth by the evaluation electronics and of which preferably the last one in the direction of rotation is opposite the sensor in the top dead center position of the sword.
- toothed washer instead of a toothed washer and an associated electromagnetic sensor, another, e.g. Light sensors are used, in which case the toothed disc is to be replaced by a disc on which markings are applied at intervals from one another.
- toothed disk With the help of the toothed disk according to the invention, it is possible to trigger the switching process depending on the machine speed and depending on the state of the brake and clutch unit, starting with the first tooth in the direction of rotation, more or less early before reaching top dead center, so that the sword always comes to a standstill exactly at top dead center.
- the teeth of the toothed disk are arranged symmetrically to the tooth corresponding to the top dead center position of the sword. Accordingly, the "last" tooth is the central tooth that determines the axis of symmetry.
- the evaluation electronics can recognize which tooth is located under the sensor, this and in particular the last tooth or the central tooth that determines the axis of symmetry can be designed with different heights and / or widths, so that depending on the tooth that passes under the sensor, more or less high or wide output signals are generated. This is particularly easy when using a photoelectric sensor if different types of markings are applied to the pane. It is also conceivable to place the teeth or markings on the disk at different distances in the direction of rotation or in different widths in the direction of rotation.
- the simplest way is to arrange the teeth over a sector of the toothed disk, both with regard to the design of the toothed disk and the evaluation electronics, and to design the rest of the toothed disk with a uniform diameter at the level of the tooth base or the tooth head, or to cut off the rest of the toothed disk entirely .
- the toothed disk according to the invention and the sensor according to the invention it is possible to determine the shortest possible and thus the optimal arc distance in the course of the machine and to set it automatically.
- the position of the sword relative to the paper transport plane can be measured.
- the distance from sheet to sheet can now be calculated automatically and the sheet can be fed "foresighted" to the sword folding unit.
- the shortening of the arc due to the parallel folds must be included in the calculation.
- the sword drive contains a motor 11, on the shaft of which a clutch and brake unit 12 is attached.
- a crankshaft 13 On the driven part of the clutch and brake unit 12 there is a crankshaft 13, the pin 14 of which can be rotated in the sword 15 or its straight guide and can be moved laterally (perpendicular to the plane of the drawing).
- the sword 15 itself is guided in guides 16, 17.
- a sheet of paper 18 On the folding table arranged below the sword there is a sheet of paper 18 which, after the sword 15 has been introduced into the folding gap, is gripped and removed by the folding rollers 19 and 20.
- the toothed disc 21 is covered over a portion of its circumference with teeth 0, 1, 2, 3, 4 and 1 ', 2', 3 ', 4', the tooth 0 in the sense of the definition given at the beginning last "tooth represents.
- the lower part of the toothed disk 21 is cut off.
- the toothed disc runs during operation, e.g. counterclockwise, there is initially a pause in the area of the section during which the sensor 22 emits no pulses. If the first tooth 4 runs in the direction of rotation under the sensor 22, then the sensor 22 emits the first pulse. The fifth impulse then corresponds exactly to the top dead center of the sword at which the sword is to be stopped. If the toothed disk 21 now rotates slowly with the crankshaft 13, the braking process can be initiated relatively late, for example if the tooth 1 is below the sensor 22. At higher engine speeds or after some wear of the clutch and brake unit 12, the control electronics initiate the braking process earlier, for example when tooth 2 or 3 is located below the sensor 22.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwertsteuerung für Falzmaschinen mit einem das Schwert antreibenden Kurbeltrieb und einem den oberen Totpunkt des Kurbeltriebs erfassenden Fühler, wobei das Schwert im Bereich des oberen Totpunktes stillgesetzt wird. Eine derartige Schwertsteuerung ist aus DE-A- 2504489 bekannt.The invention relates to a sword control for folding machines with a crank drive which drives the sword and a sensor which detects the top dead center of the crank drive, the sword being stopped in the region of top dead center. Such a sword control is known from DE-A-2504489.
Bei Schwertantrieben dieser Art wird angestrebt, das Schwert im oberen Totpunkt stillzusetzen, damit das Papier ausreichend Raum hat, um unter das Falzschwert einlaufen zu können. Zur Feststellung des oberen Totpunktes ist es üblich, auf der Kurbelwelle einen symmetrisch aufgebauten Nocken zu befestigen, der den Schwertantrieb über den Fühler im oberen Totpunkt stillsetzt. Dieser Nocken muß in Drehrichtung so lang ausgelegt sein, daß bei höchster Maschinengeschwindigkeit der Schaltzeitpunkt so früh gewählt wird, daß das Schwert in der oberen Totlage zum Stillstand kommt. Es wird dabei in Kauf genommen, daß der obere Totpunkt in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit mehr oder weniger stark überlaufen wird. Bei sehr langsamen Fahren der Maschine oder beim Durchdrehen von Hand wird das Schwert dann schon so früh stillgesetzt, daß möglicherweise das Papier nicht mehr ungehindert unter das Falzschwert einlaufen kann, oder es muß der Weg des Schwertes besonders groß gewählt werden. Überläuft der Nocken den Fühler, so bedeutet dies eine Maschinenstörung.With sword drives of this type, the aim is to stop the sword at top dead center so that the paper has enough space to be able to run under the folding sword. To determine top dead center, it is customary to attach a symmetrically constructed cam to the crankshaft, which stops the sword drive via the sensor in top dead center. This cam must be designed so long in the direction of rotation that, at the highest machine speed, the switching point is chosen so early that the sword comes to a standstill in the upper dead position. It is accepted that the top dead center is overrun more or less depending on the machine speed. When the machine is moving very slowly or when it is turned by hand, the sword is stopped so early that the paper may no longer be able to enter the folding sword unhindered, or the path of the sword must be chosen to be particularly large. If the cam overflows the sensor, this means a machine fault.
Startvoraussetzung für das erneute Einschalten des Schwertantriebes ist dann, daß das Schwert in der oberen Totpunktlage steht und der Fühler durch den Nocken entsprechend bedämpft ist. Damit diese Position immer erreicht wird, müssen Kupplung und Bremse sehr exakt eingestellt werden. Wenn aber bereits nach geringem Verschleiß der Reibbeläge sich das Verhalten von Kupplung und Bremse ändert, ist eine Nachstellung unumgänglich.The starting condition for switching on the sword drive again is that the sword is in the top dead center position and the sensor is damped accordingly by the cam. To ensure that this position is always reached, the clutch and brake must be set very precisely. If, however, the behavior of the clutch and brake changes after only slight wear of the friction linings, an adjustment is essential.
Um bei Falzmaschinen eine hohe Leistung zu erzielen, soll der Abstand von Bogen zu Bogen möglichst kurz sein, wobei der minimale Bogenabstand abhängig ist von der Position des Schwertes bezogen auf die Transportebene des zu falzenden Bogens.In order to achieve a high performance with folding machines, the distance from sheet to sheet should be as short as possible, whereby the minimum sheet spacing depends on the position of the bar in relation to the transport plane of the sheet to be folded.
Üblicherweise wird der Bogenabstand durch manuelles Optimieren eingestellt, d.h. durch Verkürzen des Bogenabstandes, bis der Bogen gerade noch ungestört unter das Schwert läuft. Dies ist jedoch schwierig und zeitaufwendig, da sich mit dem menschlichen Auge die Bewegungsabläufe zwischen Bogen und Falzschwert sowie deren gegenseitige Zuordnung nicht exakt genug erfassen lassen. Der Bogenabstand wird dadurch häufig größer eingestellt, als dies unbedingt erforderlich ist.Usually the sheet spacing is set by manual optimization, i.e. by shortening the bow spacing until the bow just runs undisturbed under the sword. However, this is difficult and time-consuming since the movement sequences between the bow and the folding sword and their mutual association cannot be recorded with sufficient accuracy with the human eye. As a result, the sheet spacing is often set larger than is absolutely necessary.
Angesichts der beim Stand der Technik bestehenden Schwierigkeiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, zur Erzielung einer möglichst hohen Maschinenleistung eine Schwertsteuerung für Falzmaschinen zu schaffen, bei der einerseits das Falzschwert unabhängig von der Maschinengeschwindigkeit und unabhängig von geringen Zustandsänderungen von Kupplung und Bremse genau im oberen Totpunkt stillgesetzt werden kann und bei der es andererseits möglich ist, den optimalen Bogenabstand zu ermitteln und automatisch einzustellen.In view of the difficulties existing in the prior art, the invention has for its object to provide a sword control for folding machines to achieve the highest possible machine performance, in which on the one hand the folding sword regardless of the machine speed and regardless of small changes in the state of the clutch and brake exactly at top dead center can be stopped and on the other hand it is possible is to determine the optimal arc distance and set it automatically.
Die beiden voneinander unabhängigen Teilaspekte der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe werden erfindungsgemäß gleichermaßen durch eine synchron mit der Kurbelwelle des Kurbeltriebs umlaufende Zahnscheibe mit mehreren Zähnen gelöst, die von einer Auswerteelektronik erkennbar sind und von denen wenigstens ein Zahn von der Auswerteelektronik von den anderen Zähnen unterschieden werden kann und von denen vorzugsweise der in Drehrichtung letzte in der oberen Totpunktlage des Schwertes dem Fühler gegenüberliegt.The two mutually independent partial aspects of the object on which the invention is based are achieved according to the invention equally by a toothed disk which rotates synchronously with the crankshaft of the crank drive and has a plurality of teeth which can be recognized by an evaluation electronics and of which at least one tooth can be distinguished from the other teeth by the evaluation electronics and of which preferably the last one in the direction of rotation is opposite the sensor in the top dead center position of the sword.
Statt einer Zahnscheibe und einem zugehörigen elektromagnetischen Fühler kann auch ein anderer, z.B. Lichtfühler verwendet werden, wobei dann die Zahnscheibe durch eine Scheibe zu ersetzen ist, auf die in Abständen voneinander Markierungen aufgebracht sind.Instead of a toothed washer and an associated electromagnetic sensor, another, e.g. Light sensors are used, in which case the toothed disc is to be replaced by a disc on which markings are applied at intervals from one another.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Zahnscheibe ist es möglich, den Schaltvorgang je nach der Maschinengeschwindigkeit und je nach dem Zustand der Brems- und Kupplungseinheit, beginnend mit den in Drehrichtung ersten Zahn, mehr oder weniger früh vor Erreichen des oberen Totpunktes auszulösen, so daß das Schwert stets genau im oberen Totpunkt zum Stillstand kommt.With the help of the toothed disk according to the invention, it is possible to trigger the switching process depending on the machine speed and depending on the state of the brake and clutch unit, starting with the first tooth in the direction of rotation, more or less early before reaching top dead center, so that the sword always comes to a standstill exactly at top dead center.
Um drehrichtungsunabhängig arbeiten zu können, sind in einer bevorzugten Ausführungsform die Zähne der Zahnscheibe symmetrisch zu dem der oberen Totpunktlage des Schwertes entsprechenden Zahn angeordnet. Entsprechend ist dann der "letzte" Zahn der die Symmetrieachse bestimmende mittlere Zahn.In order to be able to work independently of the direction of rotation, in a preferred embodiment the teeth of the toothed disk are arranged symmetrically to the tooth corresponding to the top dead center position of the sword. Accordingly, the "last" tooth is the central tooth that determines the axis of symmetry.
Damit die Auswerteelektronik erkennen kann, welcher Zahn sich jeweils unter dem Fühler befindet, können diese und insbesondere der letzte bzw. der die Symmetrieachse bestimmende mittlere Zahn z.B. mit unterschiedlichen Höhen und/oder Breiten ausgeführt werden, so daß je nach dem Zahn, der unter dem Fühler durchläuft, mehr oder weniger hohe bzw. breite Ausgangssignale erzeugt werden. Besonders einfach ist dies bei Verwendung eines photoelektrischen Fühlers, wenn auf der Scheibe Markierungen unterschiedlicher Art aufgetragen werden. Auch ist denkbar, die Zähne bzw. Markierungen auf der Scheibe in in Drehrichtung unterschiedlichen Abständen oder in in Drehrichtung unterschiedlicher Breite anzubringen. Am einfachsten ist es, sowohl hinsichtlich der konstruktiven Ausführung der Zahnscheibe als auch hinsichtlich der Auswerteelektronik, die Zähne über einen Sektor der Zahnscheibe verteilt anzuordnen und den Rest der Zahnscheibe mit einheitlichem Durchmesser in Höhe des Zahngrundes oder des Zahnkopfes auszuführen oder den Rest der Zahnscheibe ganz abzuschneiden.So that the evaluation electronics can recognize which tooth is located under the sensor, this and in particular the last tooth or the central tooth that determines the axis of symmetry can be designed with different heights and / or widths, so that depending on the tooth that passes under the sensor, more or less high or wide output signals are generated. This is particularly easy when using a photoelectric sensor if different types of markings are applied to the pane. It is also conceivable to place the teeth or markings on the disk at different distances in the direction of rotation or in different widths in the direction of rotation. The simplest way is to arrange the teeth over a sector of the toothed disk, both with regard to the design of the toothed disk and the evaluation electronics, and to design the rest of the toothed disk with a uniform diameter at the level of the tooth base or the tooth head, or to cut off the rest of the toothed disk entirely .
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schwertsteuerung ist es möglich, die Wartungsintervalle der Kupplungs-Bremseinheit wesentlich zu verlängern, da bei mehr Schlupf die Abschaltung der Maschine durch die eingebaute Regellogik länger betriebsbereit bleibt.With the help of the sword control according to the invention, it is possible to significantly extend the maintenance intervals of the clutch / brake unit, since if there is more slip, the shutdown of the machine remains operational for longer due to the built-in control logic.
Weiterhin ist es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Zahnscheibe und des erfindungsgemäßen Fühlers möglich, im Lauf der Maschine den kürzestmöglichen und damit den optimalen Bogenabstand zu ermitteln und automatisch einzustellen. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Zahnscheibe und des erfindungsgemäßen Fühlers läßt sich nämlich die Position des Schwertes bezogen auf die Papiertransportebene messen. Abhängig von der Position des Schwertes, das bereits so weit nach oben gefahren sein muß, daß ausreichend Raum für das Einlaufen des Bogens vorhanden ist, kann nunmehr der Abstand von Bogen zu Bogen automatisch errechnet und der Bogen "vorausschauend" dem Schwertfalzwerk zugeführt werden. Bei Kombinationsmaschinen, bei denen vor dem Schwertfalz noch Parallelbrüche ausgeführt werden, muß in die Berechnung die Verkürzung des Bogens durch die Parallelbrüche mit einbezogen werden.Furthermore, with the aid of the toothed disk according to the invention and the sensor according to the invention, it is possible to determine the shortest possible and thus the optimal arc distance in the course of the machine and to set it automatically. With the aid of the toothed disk according to the invention and the sensor according to the invention, the position of the sword relative to the paper transport plane can be measured. Depending on the position of the sword, which must already have been raised so far that there is enough space for the entry of the sheet is present, the distance from sheet to sheet can now be calculated automatically and the sheet can be fed "foresighted" to the sword folding unit. In combination machines in which parallel folds are made before the sword fold, the shortening of the arc due to the parallel folds must be included in the calculation.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schwertsteuerung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- schematisch den Aufbau eines Schwertantriebs und
- Fig. 2
- die Draufsicht einer Zahnscheibe.
- Fig. 1
- schematically the structure of a sword drive and
- Fig. 2
- the top view of a tooth lock washer.
Gemäß Fig. 1 enthält der Schwertantrieb einen Motor 11, an dessen Welle eine Kupplungs- und Bremseinheit 12 befestigt ist. Am angetriebenen Teil der Kupplungs- und Bremseinheit 12 sitzt eine Kurbelwelle 13, deren Zapfen 14 im Schwert 15 bzw. dessen Geradführung drehbar und seitlich (senkrecht zur Zeichenebene) beweglich geführt ist. Das Schwert 15 selbst ist in Führungen 16, 17 geführt. Auf dem unterhalb des Schwertes angeordneten Falztisch befindet sich ein Papierbogen 18, der nach Einführen des Schwertes 15 in den Falzspalt von den Falzwalzen 19 und 20 ergriffen und abgeführt wird.1, the sword drive contains a
Auf der Kurbelwelle 13 sitzt eine Zahnscheibe 21, deren Umfang gegenüberliegend ein Fühler 22 angeordnet ist.On the
Gemäß Fig. 2 ist die Zahnscheibe 21 über einen Abschnitt ihres Umfanges mit Zähnen 0, 1, 2, 3, 4 und 1', 2', 3', 4' besetzt, wobei der Zahn 0 im Sinne der eingangs gegebenen Definition den "letzten" Zahn darstellt. Der untere Teil der Zahnscheibe 21 ist abgeschnitten.2, the
Läuft im Betrieb die Zahnscheibe z.B. entgegen dem Uhrzeigersinn um, so entsteht im Bereich des Abschnittes zunächst eine Pause, während der der Fühler 22 keine Impulse abgibt. Läuft der in Umlaufrichtung erste Zahn 4 unter den Fühler 22, so gibt der Fühler 22 den ersten Impuls ab. Der fünfte Impuls entspricht dann genau dem oberen Totpunkt des Schwertes, an dem das Schwert stillgesetzt werden soll. Läuft nun die Zahnscheibe 21 mit der Kurbelwelle 13 langsam um, so kann der Bremsvorgang verhältnismäßig spät eingeleitet werden, beispielsweise wenn sich der Zahn 1 unterhalb des Fühlers 22 befindet. Bei höherer Maschinendrehzahl oder nach einiger Abnutzung der Kupplungs- und Bremseinheit 12 leitet die Steuerelektronik den Bremsvorgang früher ein, beispielsweise wenn sich der Zahn 2 oder 3 unterhalb des Fühlers 22 befindet. Müßte der Bremsvorgang bereits eingeleitet werden, wenn sich der Zahn 4 unterhalb des Fühlers 22 befindet, oder wird die Zahnscheibe erst stillgesetzt, wenn sich der Zahn 1' unterhalb des Fühlers 22 befindet, so bedeutet dies, daß eine Fehlermeldung ausgegeben wird, und die Kupplungs- und Bremseinheit 12 zu überprüfen ist. Bei noch stärkerem Überlaufen des Fühlers 22 müßte die Maschine unverzüglich stillgesetzt werden.If the toothed disc runs during operation, e.g. counterclockwise, there is initially a pause in the area of the section during which the
Es läßt sich ferner sehr genau bestimmen, welcher Zahn und damit welcher Impuls welcher Höhe der Unterkante des Schwertes 15 über dem Falztisch entspricht. Damit ist es möglich, die Höhe des Schwertes sehr genau zu bestimmen und den Abstand zwischen den Bogen auf ein Minimum zu reduzieren, bei dem die Vorderkante des jeweils folgenden Bogens unter das der Zufuhrseite zugewandte Ende des Schwertes läuft, wenn dieses sich nach einem Falzvorgang gerade so weit über die Tischebene gehoben hat, daß es den ungestörten Einlauf der Vorderkante des folgenden Bogens nicht mehr behindert.It can also be determined very precisely which tooth and thus which pulse corresponds to which height the lower edge of the
Selbstverständlich lassen sich für die Einleitung des Stillsetzvorganges des Falzschwertes und für die Messung seiner Position verschiedene Fühler verwenden. Da aber die Auswerteelektronik so ausgestaltet werden kann, daß sie beide Vorgänge aus den gleichen Signalen ableitet, wird vorzugsweise nur ein Fühler 22 verwendet.Of course, different sensors can be used to initiate the shutdown of the folding blade and to measure its position. However, since the evaluation electronics can be designed in such a way that it derives both processes from the same signals, preferably only one
Claims (5)
- A blade control for folding machines, having a crank mechanism (13, 14) which drives the blade (15), and having a sensor (22) which detects the upper dead centre of the crank mechanism (13, 14), the blade (15) being stopped in the region of the upper dead centre, characterized by a toothed disc (21) which rotates synchronously with the crankshaft (13) of the crank mechanism and has a plurality of teeth (4, 3, 2, 1, 0) which can be detected by an electronic evaluator and of which teeth at least one tooth can be distinguished from the other teeth by the electronic evaluator.
- A blade control according to claim 1, characterized in that the last tooth (0) in the direction of rotation is located opposite the sensor (22) in the upper dead centre position of the blade (15).
- A blade control according to claim 1 or 2, characterized in that the toothed disc (21) is fastened on the shaft (13) of the crank mechanism (13, 14).
- A blade control according to any of the preceding claims, characterized in that the teeth (4, 3, 2, 1, 0, 1', 2', 3', 4') of the toothed disc (21) are arranged symmetrically to the tooth (0) corresponding to the upper dead centre position of the blade (15).
- A blade control according to any of the preceding claims, characterized in that the teeth (4, 3, 2, 1, 0, 1', 2', 3', 4') are arranged distributed over a sector of the toothed disc (21).
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| DE4013183A DE4013183A1 (en) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | SWORD CONTROL FOR FOLDING MACHINES |
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Family Applications (1)
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Country Status (2)
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-
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