ES2234122T3 - Estructura de estanquidad para camisa. - Google Patents
Estructura de estanquidad para camisa.Info
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Abstract
UNA CARCASA SUPERIOR (2A) QUE SE ENCAJA POR LA PARTE EXTERIOR A UNA CARCASA INFERIOR (2B). EN UNA PARED INTERIOR (2A1) DE LA CARCASA SUPERIOR (2A) SE FORMA UNA PORCION CONCAVA (2A2) PARA QUE RECIBA UNA PORCION PERIFERICA (5A) DE UN ALOJAMIENTO. SE FORMA SELECTIVAMENTE UNA PORCION CONVEXA (2A3) EN LA PARTE INFERIOR DE LA PORCION CONCAVA (2A2) PARA ELIMINAR LA DEFORMACION DEL ALOJAMIENTO (5) CAUSADA POR LA DEFORMACION QUE TIENE LUGAR CUANDO LA CARCASA SUPERIOR (2A) SE ENCAJA POR ENCOGIMIENTO O POR PRESION. SE DEJA UN HUECO (14) ENTRE LA CARCASA INFERIOR (2B) Y EL ALOJAMIENTO (5) PARA ALIVIAR EL GRADO DE PRESION DE LA CARCASA (2) SOBRE EL ALOJAMIENTO (5) CUANDO SE SUELDAN ENTRE SI LA CARCASA SUPERIOR (2A) Y LA CARCASA INFERIOR (2B).
Description
Estructura de estanquidad para camisa.
El presente invento se refiere a una estructura
de estanquidad de una camisa, y más particularmente, a una
estructura de estanquidad entre un miembro de partición y una camisa
en el caso en que haya tanto una cámara de alta presión como una
cámara de baja presión divididas por el miembro de partición de la
camisa.
Las Figuras 4 y 5 muestran una estructura de
estanquidad de una máquina en espiral para fluidos convencional. La
Figura 4 muestra una máquina en espiral para fluidos explicada en la
Publicación de Patentes Japonesas Nº 6-65880
(Patente Japonesa abierta a inspección pública Nº
60-190690), y la Figura 5 muestra una máquina en
espiral para fluidos explicada en la Patente Japonesa Nº
7-310677. Por conveniencia, los componentes de las
Figuras 4 y 5 relacionados con los del invento de la presente
solicitud tienen asignados caracteres de referencia, y las etiquetas
de ellos serán convenientemente cambiadas en correspondencia con los
componentes del invento de la presente solicitud.
Con referencia a la Figura 4, la camisa de la
máquina en espiral para fluidos está constituida por una camisa
superior 2a y una camisa inferior 2b. Dentro de la camisa están
incorporados una espiral fija 3, una espiral móvil 4, un alojamiento
5, un cigüeñal 6, y un motor 22.
Una cámara de compresión 15 para comprimir gas
refrigerante está formada por la espiral fija 3 y la espiral móvil
4. La espiral móvil 4 incluye un elemento saliente 4a y una salida
4b para descargar el gas refrigerante comprimido. El cigüeñal 6
incluye un elemento excéntrico 6a en el que está insertado el
elemento saliente 4a. Un metal antifricción 7a está dispuesto entre
el elemento saliente 4a y el elemento excéntrico 6a.
El motor 22 incluye un rotor 21 y un estator 20.
El cigüeñal 6 está insertado dentro del rotor 21. La parte
periférica del alojamiento 5 está interpuesta entre el alojamiento
superior 2a y el alojamiento inferior 2b. Una junta tórica 24 de
estanquidad está unida en el límite entre el alojamiento 5 y la
camisa superior 2a. Un tubo de succión 10 y un tubo de descarga 23
están unidos a la camisa. El gas refrigerante comprimido se descarga
fuera de acuerdo con la flecha sin rellenar de la Figura 4.
Con referencia a la técnica convencional de la
Figura 5, en la camisa superior 2a se dispone una parte escalonada
25 con muescas para recibir una parte periférica 5a del alojamiento
5. El extremo inferior de la camisa superior 2a está fijado a la
cara circunferencial exterior de la camisa inferior 2b por una parte
de soldadura 13. El alojamiento 5 está fijado por una parte de
soldadura por puntos 13a.
En la técnica convencional de la Figura 4, se
dispone una junta tórica 24 entre el alojamiento 5 y la camisa
superior 2a. La utilización de la junta tórica 24 presenta el
problema del aumento de coste. En el caso de la Figura 4, la
reducción de la separación en la camisa es un tema de preocupación
ya que el extremo abierto de la camisa superior 2a está encajado en
el lado interior del extremo de la abertura de la camisa inferior
2b.
Por el contrario, el problema de aumento de coste
debido al uso de una junta tórica no se encuentra en el caso
convencional de la Figura 5, ya que no se utiliza ninguna junta
tórica. Además, se elimina el problema de reducción de la separación
de la camisa, ya que la camisa superior 2a se encaja por fuera en la
camisa inferior 2b. Sin embargo, se realiza un proceso de soldadura
con respecto a la camisa superior 2a y a la camisa inferior 2b.
Existe la posibilidad de que el alojamiento 5 se deforme por la
deformación de las camisas superior e inferior 2a y 2b debido al
proceso de soldadura.
El documento JP 08247048A explica una compuerta
de presión que tiene un miembro de alojamiento con una parte convexa
formada sobre la cara circunferencial exterior del miembro de
alojamiento. El miembro de alojamiento está encajado por contracción
o por presión en una camisa, deformándose la parte convexa.
El documento EP 0756088A2 muestra una estructura
de estanquidad, en la que el miembro de alojamiento hace contacto
con una superficie de la camisa.
El presente invento está dirigido a resolver los
anteriores problemas. Un objeto del presente invento es proporcionar
una estructura de estanquidad de una camisa que pueda tener aumento
de coste suprimido por proporcionar estanquidad entre la camisa y un
miembro de alojamiento que se apoya sobre la pared interna de la
camisa sin utilizar una junta tórica, y que pueda tener suprimida la
deformación del miembro de alojamiento debido al encaje por
contracción o encaje por presión y soldadura.
De acuerdo con una estructura de estanquidad de
una camisa del presente invento, la camisa incluye una primera
camisa, una segunda camisa que está encajada exteriormente en la
cara circunferencial exterior de la primera camisa, y un miembro de
alojamiento sostenido por la primera camisa y que tiene la cara
circunferencial exterior apoyada sobre la pared interior de la
segunda camisa. Una parte convexa se forma en al menos una de las
caras circunferenciales exteriores del miembro de alojamiento y en
la cara circunferencial interior de la segunda camisa. La segunda
camisa está encajada por contracción o por presión en el miembro de
alojamiento. Mediante este encaje por contracción o por presión, la
parte convexa se deforma para proporcionar estanquidad entre la cara
circunferencial interior de la segunda camisa y la cara
circunferencial exterior de dicha parte periférica del miembro de
alojamiento. Además, el miembro de alojamiento sostiene una espiral
fija y una espiral móvil. La segunda camisa incluye una parte
escalonada. La cara circunferencial exterior de dicho alojamiento se
apoya en una pared interior dentro de dicha parte escalonada.
Como se ha descrito anteriormente, la segunda
camisa está encajada por contracción o por presión en el miembro de
alojamiento. Consecuentemente, la parte convexa se deforma. La cara
circunferencial exterior del miembro de alojamiento y la cara
interior de la segunda camisa pueden apoyarse una en otra
herméticamente para permitir la estanquidad entre la cara
circunferencial exterior del miembro de alojamiento y la cara
interior de la camisa. Como consecuencia, no es necesario disponer
una junta tórica entre la cara circunferencial exterior del miembro
de alojamiento y la cara interior de la camisa. Por lo tanto, se
puede reducir el coste. Además, como se ha dispuesto selectivamente
una parte convexa en al menos la cara circunferencial exterior del
miembro de alojamiento o de la pared interior de la segunda camisa,
la parte convexa es presionada por la cara circunferencial o la
pared interior en el momento del encaje por contracción o por
presión para ser deformada con anterioridad. Más específicamente, el
esfuerzo de compresión ejercido en el miembro de alojamiento en el
proceso de encaje por contracción o por presión puede realizarse
para concentrarse en la parte convexa. Consecuentemente, la cantidad
de deformación del miembro de alojamiento mismo debida al encaje por
contracción o por presión puede ser reducida de forma efectiva.
La camisa anteriormente descrita es
preferiblemente una camisa de una máquina en espiral para fluidos en
la que están a la vez presentes una cámara de alta presión y una
cámara de baja presión durante el funcionamiento de la máquina en
espiral para fluidos. La cámara de alta presión y la cámara de baja
presión están divididas por la parte periférica del miembro de
alojamiento. La parte periférica del miembro de alojamiento está
montada sobre la cara extrema situada en el lado de la abertura de
la primera camisa. Una parte cóncava para recibir la parte
periférica del miembro de alojamiento está dispuesta en la pared
interior de la segunda camisa. La parte periférica del miembro de
alojamiento está interpuesta entre la cara de la pared de la parte
cóncava y la cara extrema de la primera camisa.
Como se ha descrito anteriormente, hay a la vez
una cámara de alta presión y una cámara de baja presión en una
camisa, y se dispone una parte cóncava en la pared interior de la
segunda camisa para recibir la parte periférica del miembro de
alojamiento. Consecuentemente, la parte periférica del miembro de
alojamiento puede ser hecha apoyarse en la cara de la pared de la
parte cóncava por la diferencia de presión entre la cámara de alta
presión y la cámara de baja presión. Como consecuencia, se puede
mejorar adicionalmente el funcionamiento de la estanquidad entre la
parte periférica del miembro de alojamiento y la cara interior de la
camisa.
La anterior camisa es una camisa de una máquina
en espiral para fluidos en la que la segunda camisa y la primera
camisa están soldadas. Se dispone entre la camisa y el miembro de
alojamiento una parte de supresión de deformación para suprimir la
deformación del cuerpo principal del miembro de alojamiento de
acuerdo con la deformación de la camisa debida a la soldadura
anterior.
Como se ha descrito anteriormente, la segunda
camisa y la primera camisa están soldadas, y se dispone entre la
camisa y el miembro de alojamiento una parte de supresión de
deformación para suprimir la deformación del cuerpo principal del
miembro de alojamiento. Un espacio intermedio dispuesto entre el
miembro de alojamiento y la camisa es un ejemplo de la parte de
supresión de deformación. La disposición de tal espacio intermedio
permite la atenuación del grado de presión ejercida en el cuerpo del
miembro de alojamiento por la camisa cuando la camisa se deforma
hacia dentro debido a soldadura. Por lo tanto, la cantidad de
deformación del cuerpo del miembro de alojamiento debido a soldadura
puede ser suprimida a un mínimo.
La Figura 1 es una vista parcial de la sección de
una máquina en espiral para fluidos de acuerdo con una primera
realización del presente invento.
La Figura 2 es una vista ampliada de la sección
de una zona 16 de la Figura 1.
La Figura 3 es una vista de la sección que
muestra un ejemplo de una estructura aplicable para encaje por
presión de la camisa superior en la camisa inferior.
La Figura 4 es una vista parcial de la sección de
un ejemplo de una máquina en espiral para fluidos convencional.
La Figura 5 es una vista parcial de la sección de
otro ejemplo de una máquina en espiral para fluidos
convencional.
A continuación se describirá con referencia a las
Figuras 1-3 una realización de aplicación del
concepto del presente invento en una máquina en espiral para
fluidos. La Figura 1 es una vista parcial de la sección de una
máquina en espiral para fluidos de acuerdo con una realización del
presente invento.
Con referencia a la Figura 1, una máquina en
espiral para fluidos 1 incluye una camisa cerrada 2. La camisa
cerrada 2 incluye una camisa superior 2a y una camisa inferior 2b.
La camisa superior 2a está encajada por contracción en la camisa
inferior 2b. En el presente caso, la camisa superior 2a está
encajada por contracción en el alojamiento (miembro de alojamiento)
5. El extremo inferior (extremo de abertura) de la camisa superior
2a está unido a la cara circunferencial exterior de la camisa
inferior 2b por medio de una parte de soldadura 13.
En la camisa cerrada 2 están incorporados una
espiral fija 3, una espiral móvil 4, un alojamiento 5, y un cigüeñal
6. Una cámara de compresión 15 está formada por la espiral fija 3 y
la espiral móvil 4. En la espiral móvil 4 está formada una salida 4b
para enviar gas refrigerante comprimido a un pasaje de descarga de
gas dispuesto dentro del cigüeñal 6. En el lado posterior de la
espiral móvil 4 está dispuesto un elemento saliente 4a. Un elemento
excéntrico 6a del cigüeñal 6 está insertado dentro del elemento
saliente 4a. Un casquillo desplazable 7 está insertado entre el
elemento excéntrico 6a y el elemento saliente 4a. El cigüeñal 6 está
sostenido por el alojamiento 5 a través de un cojinete de bolas 9.
Un anillo de estanquidad 8 está dispuesto alrededor del elemento
saliente 4a. Un tubo de succión 10 está unido a la camisa superior
2a para alimentar gas refrigerante a la cámara de compresión 15.
Una cámara de alta presión 12 y una cámara de
baja presión 11 están presentes dentro de la camisa cerrada 2
durante el funcionamiento de la máquina en espiral para fluidos 1.
La cámara de alta presión 12 y la cámara de baja presión 11 están
divididas por el alojamiento 5.
De acuerdo con la anterior estructura, en una
pared interior 2a1 de la camisa superior 2a se dispone una parte
cóncava 2a2 para recibir una parte periférica 5a del alojamiento 5.
Se dispone una parte convexa 2a3 en el fondo de la parte cóncava
2a2. La parte convexa 2a3 preferiblemente tiene una configuración
anular para ser presionada por la cara circunferencial exterior de
la parte periférica 5a del alojamiento 5 para ser deformada cuando
la camisa superior 2a es encajada por contracción. En otras
palabras, la fuerza de compresión ejercida al alojamiento 5 está
concentrada en la parte convexa 2a3 de acuerdo con la deformación de
la camisa superior 2a producida por el encaje por contracción. Por
lo tanto, se puede minimizar la cantidad de deformación del cuerpo
principal del alojamiento 5 debida al encaje por contracción de la
camisa superior 2a. Específicamente, los inventores de la presente
solicitud confirmaron que la cantidad de deformación en el diámetro
interior R del alojamiento cuando la parte cóncava 2a3 no se ha
formado es 100 \mum mientras que la cantidad de deformación en el
diámetro interior R se reduce significativamente a 20 \mum debido
a la deformación de la parte convexa 2a3.
Además, el encaje por contracción anteriormente
descrito permite la estanquidad entre la camisa superior 2a y la
parte periférica 5a del alojamiento 5 sin la disposición de una
junta tórica. Por lo tanto, se puede prescindir de la junta tórica
para permitir una reducción del coste.
La Figura 2 muestra una ampliación de una zona 16
de la Figura 1. Como se ha mostrado en la Figura 2, se disponen dos
partes convexas 2a3 en el fondo de la parte cóncava 2a2. El número
de partes cóncavas puede seleccionarse arbitrariamente. Las Figuras
1 y 2 están ilustradas con un espacio intermedio entre la cara
circunferencial exterior 5b de la parte periférica 5a y el fondo de
la parte cóncava 2a2. Sin embargo, también se puede dar el caso en
que casi no existe espacio intermedio si la parte convexa 2a3 está
sustancialmente aplastada. La parte convexa 2a3 puede estar
dispuesta en la cara circunferencial exterior 5b al lado de la parte
periférica 5a del alojamiento 5. En el caso en que la cara
circunferencial exterior de la espiral fija 3 se apoye en la pared
interior 2a1 de la camisa superior 2a, se puede disponer la parte
convexa 2a3 en la cara circunferencial exterior de la espiral fija
3.
Con referencia nuevamente a las Figuras 1 y 2, la
parte periférica 5a está montada en una cara extrema 2b1 en el lado
extremo de la abertura de la camisa inferior 2b para dividir la
cámara de alta presión 12 de la cámara de baja presión 11.
Consecuentemente, la cara extrema superior de la parte periférica 5a
es presionada hacia la pared de la parte cóncava 2a2 debido a la
diferencia de presión entre la cámara de alta presión 12 y la cámara
de baja presión 11. Esto contribuye a mejorar el funcionamiento de
la estanquidad entre la parte periférica 5a y la camisa superior
2a.
Como se muestra en las Figuras 1 y 2 se dispone
un espacio intermedio 14 en la circunferencia exterior del
alojamiento 5. Disponiendo tal espacio intermedio 14, la cantidad de
deformación del alojamiento 5 debida a la deformación de la camisa 2
durante la soldadura de la camisa superior 2a y de la camisa
inferior 2b puede suprimirse hasta un nivel bajo. En otras palabras,
el espacio intermedio 14 funciona como el medio de supresión de
deformación del cuerpo del alojamiento 5.
En el ejemplo mostrado en las Figuras 1 y 2, la
deformación de la camisa inferior 2b hacia dentro para presionar el
alojamiento 5 es tema de preocupación cuando se sueldan las camisas
superior e inferior 2a y 2b. En este caso, la disposición del
espacio intermedio 14 en la circunferencia exterior del alojamiento
5 y en la proximidad de la parte de soldadura 13 permite atenuar el
grado de presión sobre el alojamiento 5 causado por deformación de
la camisa inferior 2b. Consecuentemente, se considera que la
cantidad de deformación del alojamiento 5 debida a la soldadura de
las camisas superior e inferior 2a y 2b pueda suprimirse a un nivel
mínimo.
Los inventores de la presente solicitud
compararon la cantidad de deformación en el diámetro interior R del
alojamiento 5 correspondiente a los casos con y sin espacio
intermedio 14. Se confirmó que la cantidad de deformación del
diámetro interior R fue 25 \mum en el caso en que no se había
dispuesto el espacio intermedio 14 mientras que la cantidad de
deformación del diámetro interior R fue significativamente reducida
hasta 7 \mum en el caso en que se había dispuesto el espacio
intermedio 14.
El espacio intermedio 14 citado puede formarse
separando la circunferencia exterior del alojamiento 5.
Alternativamente, el espacio intermedio 14 puede formarse separando
la pared interior de la camisa inferior 2b. Además, en el caso en
que la cara circunferencial exterior de la espiral fija 3 se apoye
en la pared interior 2a1 de la camisa superior 2a, se puede formar
un espacio intermedio entre la espiral fija 3 y la camisa superior
2a para suprimir efectivamente la presión en la espiral fija 3
debida a la deformación de la camisa superior 2a por soldadura.
Con referencia a la Figura 3 se describirá una
realización de encaje por presión de la camisa superior 2a en la
camisa inferior 2b. En este caso, se forma una parte achaflanada 2a4
en la parte convexa 2a3 dispuesta en el fondo de la parte cóncava
2a2. Consecuentemente, la camisa superior 2a puede ser encajada por
presión sin dificultad. Igualmente que en el caso anteriormente
descrito de encaje por contracción, se puede asegurar por este
encaje por presión el funcionamiento de la estanquidad entre la
pared interior 2a1 de la camisa superior 2a y de la cara
circunferencial exterior 5b de la parte periférica 5a del
alojamiento 5. Se debe advertir de que la parte convexa 2a3 puede
formarse lo suficientemente pequeña para ser quitada raspando en el
momento del encaje por presión.
Aunque las realizaciones del presente invento han
sido descritas como anteriormente, queda sobreentendido que las
realizaciones explicadas aquí lo son a modo de ejemplo en todos los
temas y no deben ser tomadas de forma limitativa. Se pretende que el
alcance del presente invento esté indicado por las reivindicaciones
anejas, incluyendo todas las modificaciones equivalentes a y dentro
de las medidas y límites de las reivindicaciones.
El presente invento puede ser aplicado
efectivamente a una estructura de estanquidad de una camisa con una
cámara de alta presión y una cámara de baja presión
internamente.
Claims (11)
1. Un conjunto que comprende un miembro de
alojamiento (5), una espiral fija (3) y una espiral móvil (4), una
primera camisa (2b) y una segunda camisa (2a) que tiene una parte
escalonada (2a2) y que está adaptada exteriormente a una cara
circunferencial exterior de dicha primera camisa (2b), en el que
dicho miembro de alojamiento (5) está sostenido por dicha primera
camisa (2b), teniendo dicho miembro de alojamiento una parte
periférica (5a) que sobresale exteriormente y apoyándose la parte
circunferencial exterior (5b) en una pared interior dentro de dicha
parte escalonada (2a2) de dicha segunda camisa (2a), estando dicho
miembro de alojamiento (5) sostenido por la primera camisa en la
parte periférica (5a) de ella, y estando dicha segunda camisa (2a)
encajada por contracción o encajada por presión en dicho miembro de
alojamiento (5), caracterizado porque una parte convexa (2a3)
se forma en al menos una de una cara circunferencial interior (2a1)
dentro de dicha parte escalonada (2a2) de dicha segunda camisa (2a)
y una cara circunferencial exterior (5b) de dicha parte periférica
(5a) de dicho miembro de alojamiento (5), estando dicha parte
convexa (2a3) deformada por dicho encaje por contracción o encaje
por presión para proporcionar estanquidad entre dicha cara
circunferencial interior (2a1) dentro de dicha parte escalonada
(2a2) de dicha segunda camisa (2a) y dicha cara circunferencial
exterior (5b) de dicha parte periférica (5a) de dicho miembro de
alojamiento (5), y soportando dicho miembro de alojamiento (5) dicha
espiral fija (3) y dicha espiral móvil (4).
2. El conjunto de acuerdo con la reivindicación
1, en el que dicha parte convexa (2a3) es anular.
3. El conjunto de acuerdo con la reivindicación
1, en el que se dispone una pluralidad de dichas partes convexas
(2a3).
4. El conjunto de acuerdo con la reivindicación
1, en el que se dispone una parte achaflanada en una superficie de
dicha parte convexa (2a3) situada en un lado de abertura de dicha
segunda camisa (2a).
5. El conjunto de acuerdo con la reivindicación
1, en el que dicha camisa (2) es una camisa (2) de una máquina en
espiral para fluidos,
estando presentes una cámara de
alta presión (12) y una cámara de baja presión (11) dentro de dicha
camisa (2) durante el funcionamiento de dicha máquina en espiral
para
fluidos,
estando dicha cámara de alta
presión (12) y dicha cámara de baja presión (11) divididas por una
parte periférica (5a) de dicho miembro de alojamiento
(5),
estando dicha parte periférica (5a)
de dicho miembro de alojamiento (5) montada en una cara extrema
(2b1) situada en un lado extremo de abertura de dicha primera camisa
(2b),
siendo dicha parte escalonada (2a2)
una parte cóncava para recibir la parte periférica (5a) de dicho
miembro de alojamiento (5), estando dicha parte cóncava dispuesta en
una cara circunferencial interior (2a1) de dicha segunda camisa
(2a),
y
estando dicha parte periférica (5a)
de dicho miembro de alojamiento (5) interpuesta entre una pared de
dicha parte cóncava (2a2) y dicha cara extrema (2b1) de dicha
primera camisa
(2b).
6. El conjunto de acuerdo con la reivindicación
5, en el que dentro de dicha camisa (2) están incorporadas una
espiral móvil (4) y una espiral fija (3), y
dicho miembro de alojamiento (5)
soporta dicha espiral móvil (4) y dicha espiral fija
(3).
7. El conjunto de acuerdo con la reivindicación
6, en el que dicha parte convexa está dispuesta en una cara
circunferencial exterior de dicha espiral fija (3).
8. El conjunto de acuerdo con la reivindicación
1, en el que dicha camisa (2) es una camisa (2) de una máquina en
espiral para fluidos,
estando dicha segunda camisa (2a) y
dicha primera camisa (2b) unidas por soldadura,
y
estando dispuestos entre dicha
camisa (2) y dicho miembro de alojamiento (5) medios de supresión de
deformación (14) para suprimir la deformación de un cuerpo principal
de dicho miembro de alojamiento (5) de acuerdo con la deformación de
dicha camisa (2) por dicha
soldadura.
9. El conjunto de acuerdo con la reivindicación
8, en el que dichos medios de supresión de deformación son un
espacio intermedio dispuesto entre dicha camisa (2) y dicho miembro
de alojamiento (5).
10. El conjunto de acuerdo con la reivindicación
9, en el que dicho espacio intermedio se forma por separación en al
menos una pared interior de dicha camisa (2) y la cara
circunferencial exterior de dicho miembro de alojamiento (5), y
dispuesto en una proximidad de una parte soldada (13).
11. El conjunto de acuerdo con la reivindicación
9, en el que dentro de dicha camisa (2) están incorporadas una
espiral móvil (4) y una espiral fija (3),
soportando dicho miembro de
alojamiento (5) dicha espiral móvil (4) y dicha espiral fija (3), y
estando dispuesto un espacio intermedio entre dicha espiral fija (3)
y dicha camisa
(2).
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