ES2278207T3 - Rueda para bicicletas. - Google Patents

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ES2278207T3 ES03775268T ES03775268T ES2278207T3 ES 2278207 T3 ES2278207 T3 ES 2278207T3 ES 03775268 T ES03775268 T ES 03775268T ES 03775268 T ES03775268 T ES 03775268T ES 2278207 T3 ES2278207 T3 ES 2278207T3
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Abstract

Rueda para bicicletas, en particular para bicicletas de competición y de montaña, que comprende un cubo (2) y una llanta (3) conectados por medio de una serie de elementos radiales (4), de manera que dichos elementos radiales (4) están agrupados en una primera distribución (7), en la que dichos elementos están dispuestos a un lado de la rueda, y una segunda distribución (8), en la que dichos elementos están dispuestos en el otro lado de la rueda, conectando dichas primera y segunda distribuciones (7, 8) dicha llanta (3) a respectivos extremos de dicho cubo (2), estando conectados los elementos radiales (4) de dicha primera distribución (7) a dicha llanta (3) en respectivos asientos de fijación (14) que están dispuestos alternados a los asientos de fijación (14) de los elementos radiales (4) de dicha segunda distribución (8) a lo largo de dicha llanta (3), en la que dichos primero y segundos radios (9, 10) de un elemento radial (4) se cruzan entre sí, o en la que dichos primero y segundo radios (9, 10) de un elemento radial (4) son ligeramente divergentes hacia dicho par de asientos de fijación (14).

Description

Rueda para bicicletas.
La presente invención se refiere a una rueda para bicicletas, particularmente para bicicletas de competición y de montaña.
En el sector de fabricación de bicicletas, particularmente bicicletas de competición y bicicletas para excursiones sobre terrenos de montaña o terrenos difíciles, se conocen ruedas en las que el cubo está conectado a la llanta en una serie de radios formados por varillas de alambre, que tienen diferentes formas y dimensiones, y que están dispuestos de diferentes maneras.
A lo largo de la llanta de estas ruedas está dispuesta una distribución regular de elementos de fijación para los radios, por ejemplo remaches, que están dispuestos equidistantes angularmente entre sí en un ángulo predeterminado. En las ruedas convencionales estos remaches están dispuestos de manera alternada en la primera y segunda pestañas de la llanta, de manera que los radios se cruzan entre sí regularmente.
No obstante, se han dado a conocer recientemente ruedas formadas monolíticamente por moldeo en coquilla, en las que el cubo y la llanta son fabricados en forma de un solo cuerpo y están conectadas por una distribución de elementos radiales, por ejemplo unos radios o brazos que tienen diferentes perfiles y secciones transversales. Las ruedas de radios y las ruedas monolíticas tienen diferentes características funcionales (rigidez, resistencia mecánica, vida útil, características aerodinámicas), que determinan la elección de los usuarios de acuerdo con sus necesidades, preferencias y necesidades. En realidad, las ruedas de radios pueden ofrecer la gran ventaja del peso reducido, pero no pueden tener los mismos rendimientos que las ruedas monolíticas en términos de rigidez, resistencia mecánica y características aerodinámicas.
La solicitud de patente de la técnica anterior WO03/037650 muestra una rueda de bicicleta que comprende un cubo y una llanta conectados por medio de una serie de elementos radiales, de manera que dichos elementos radiales están agrupados en una primera distribución, en la que dichos elementos están dispuestos a un lado de la rueda, y una segunda distribución, en la que dichos elementos están dispuestos en el otro lado de la rueda, conectando dichas primera y segunda distribuciones dicha llanta a respectivos extremos del cubo, estando conectados los elementos radiales de dicha primera distribución a la llanta en asientos correspondientes de fijación que están dispuestos de forma alternada con respecto a los asientos de fijación de los elementos radiales de la segunda distribución a lo largo de dicha llanta.
El documento US-A-4 529 253 da a conocer una estructura que se refiere a un cubo de rueda y a un conjunto de radios, en la que una cierta parte de los radios está curvada, y los dos extremos doblados en forma de gancho de los radios tienen que ser conectados en dos orificios rectangulares adyacentes de la llanta de la rueda. Las partes acodadas paralelas de cada radio se tienen que montar dentro de las ranuras abiertas correspondientes en el cubo de rueda. Los radios tienen que ser firmemente tensados entre el cubo de la rueda y la llanta de la rueda por medio de un cilindro.
El documento FR 1 047 016 muestra la pestaña de un saliente que comprende un tambor, que está dotado de orificios o ranuras en su superficie lateral externa para recibir las cabezas de los radios de una rueda. Los radios se cruzan entre sí entre el cubo y la pestaña de la rueda.
La presente invención está destinada a dar a conocer una rueda, en particular para una bicicleta de competición y de montaña, que permite obtener el comportamiento mecánico y dinámico típicos de las ruedas monolíticas combinadas con un peso reducido.
Este objetivo se consigue por la rueda de bicicleta de esta invención, tal como se reivindica en las reivindicaciones 1 ó 4. Otras realizaciones ventajosas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.
La presente invención da a conocer una rueda versátil, adecuada para diferentes necesidades y diseños en cuanto a características mecánicas y aspecto. La presente invención consigue también una rueda simple, relativamente fácil de conseguir en la práctica, de utilización segura, eficaz en su funcionamiento y de coste relativamente moderado.
Una realización preferente pero no exclusiva de una rueda de bicicleta, particularmente para una rueda de bicicleta para competición y de montaña, se describirá a continuación, siendo ilustrados solamente a título de ejemplo no limitativo los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista en alzado lateral de la rueda según la invención;
la figura 2 es una vista en sección de la rueda;
la figura 3 es una vista en alzado lateral en detalle de la rueda;
la figura 4 es una vista en alzado lateral en detalle de una realización de la rueda;
las figuras 5, 6 y 7 son vistas en alzado lateral de respectivas realizaciones de la rueda, con diferentes números de elementos radiales;
la figura 8 es una vista lateral en alzado de una primera realización alternativa de la rueda;
la figura 8a es una vista en alzado lateral de una realización distinta de la rueda de la figura 8;
las figuras 9, 10 y 11 son vistas en alzado lateral de diferentes realizaciones de la rueda de la figura 8, con diferente número de elementos radiales;
la figura 12 es una vista en alzado lateral de una segunda realización alternativa de la rueda; y
la figura 13 es otra realización de la rueda de la figura 12.
Haciendo particular referencia a las figuras que se han indicado, el numeral de referencia (1) designa de forma general una rueda de bicicleta especialmente para una bicicleta de competición y de montaña, según la invención.
La rueda comprende un cubo (2) y una llanta (3) que son coaxiales y están conectados por medio de una serie de elementos radiales (4). Tal como se ha mostrado en la figura 2, el cubo (2) tiene dos extremos opuestos en los que se disponen una primera pestaña (5) en forma de disco y una segunda pestaña (6) también con forma de disco. Los elementos radiales (4) se acoplan en las pestañas en forma de disco (5), (6).
De acuerdo con la invención, los elementos radiales (4) están agrupados en una primera distribución (7) a un lado de la rueda y en una segunda distribución (8) al otro lado de la rueda. La primera distribución (7) y la segunda distribución (8) están dispuestas de manera tal que conectan, respectivamente, la primera y la segunda pestañas (5), (6) del cubo (2) a la llanta (3).
Cada uno de los elementos radiales (4) de la primera distribución (7) está constituido por un primer radio en forma de varilla de alambre (9) y un segundo radio de varilla de alambre (10), que tienen correspondientes partes terminales próximas (9a), (10a) acopladas a la primera pestaña (5) del cubo (2), y partes terminales distales respectivas (9b), (10b), acopladas en respectivos asientos contiguos de fijación (14) de la llanta (3).
Cada uno de los elementos radiales (4) de la segunda distribución (8) está constituido de manera correspondiente por un primer radio de varilla de alambre (9') y un segundo radio de varilla de alambre (10'), que tienen respectivas partes terminales próximas (9a'), (10a') acopladas a la segunda pestaña (6) del cubo (2), y respectivas partes terminales distales (9b'), (10b') acopladas en respectivos pares de asientos de fijación contiguos (14') de la llanta (3).
Los radios de un elemento radial (4) son, por definición, radios conectados a la misma pestaña (5) ó (6). En otras palabras, si un radio, por ejemplo radio (9), de un elemento radial (4) está conectado a la pestaña (5), el otro radio (10) de este elemento radial puede no originarse en la otra pestaña (6).
Cada radio en forma de varilla de alambre (9), (9'), (10), (10') tiene, en sus partes terminales (9a), (9a'), (10a), (10a') una cabeza (11) que se acopla en respectivos orificios (12) dispuestos en la primera y segunda pestañas (5), (6) del cubo (2). Preferentemente, estos cabezales (11) están conectados alternativamente a la superficie interna y a la superficie externa de las valonas (5), (6) para un mejor equilibrado de la rueda.
Los elementos radiales (4) de la primera distribución (7) y los elementos radiales (4) de la segunda distribución (8) están dispuestos, preferentemente, con separaciones angulares equidistantes según un primer ángulo predeterminado \alpha. En las figuras 1, 2, 3 cada una de dichas primera y segunda distribuciones (7), (8) tienen, por ejemplo, seis elementos radiales (4), lo que significa que el primer ángulo predeterminado \alpha es de 60º.
Los elementos radiales (4) de la primera distribución (7) están desplazados con respecto a los elementos radiales (4) de la segunda distribución (8) por un segundo ángulo predeterminado \beta; preferentemente ese segundo ángulo predeterminado \beta es la mitad del primer ángulo predeterminado \alpha, de manera que los asientos de fijación en la llanta (3) de dichas primera y segunda distribuciones (7), (8) están dispuestas alternadas de manera regular a lo largo de la cara interna de la llanta. El segundo ángulo predeterminado \beta puede adoptar diferentes valores dependiendo de las necesidades.
Los respectivos asientos de fijación (14), (14') están dispuestos alternados entre sí a lo largo de la llanta. La distancia mutua entre los asientos (14) ó (14') de un elemento radial (4) puede adoptar diferentes valores tal como se explicará con respecto a las realizaciones siguientes. Los pares de asientos (14) ó (14') están dispuestos con separación angular equidistante a lo largo de la llanta (3) en el segundo ángulo predeterminado \beta. Los asientos de fijación (14), (14') pueden comprender remaches; rígidamente acoplados a la cara interna de la llanta (3) y sobresaliendo radialmente hacia el eje de la rueda, para conectar los elementos radiales o los radios en forma de varilla de alambre (9), (10); (9'), (10'), respectivamente, de la primera y segunda distribuciones (7), (8) con respecto a la primera y segunda pestañas (5), (6) del cubo (2). Cada uno de los remaches puede tener una rosca interna en la que se acoplan las partes roscadas extremas (9b), (9b'), (10b), (10b') de los radios (9), (9'), (10), (10').
La disposición de la primera y segunda distribuciones (7), (8) de los elementos radiales (4) está destinada a simular el comportamiento dinámico de los brazos de una rueda monolítica. No obstante, la distancia entre los asientos de un par de radios y la distancia entre los asientos de pares distintos de radios se puede variar para conseguir diferentes diseños o aspectos manteniendo simultáneamente la estabilidad mecánica de la rueda. Las distribuciones (7), (8) de los radios (9), (9'), (10), (10') a ambos lados de la rueda conectada a la llanta por pares de casquillos en los asientos (14) son alternantes entre sí, lo que confiere el comportamiento dinámico de una rueda monolítica a la rueda, según la invención, en términos de rigidez y de resistencia mecánica; al mismo tiempo la rueda tiene un peso reducido.
En su utilización, el comportamiento de los elementos radiales (4) que comprenden pares de radios (9), (10) estimula funcionalmente las características de los radios típicamente dispuestos en las ruedas de tipo monolítico siempre que las fuerzas ejercidas por los radios en la llanta estén equilibradas dentro de las distribuciones de los elementos radiales (cada una a un lado de la rueda) y entre dos distribuciones de los elementos radiales (de un lado al otro). Además, se obtienen elementos radiales que proporcionan las mismas características que se obtienen en ruedas monolíticas, con procesos más económicos y que requieren una menor cantidad de material.
Tal como se ha mostrado en la figura 1, el primer y segundo radios (9), (10) de cada elemento radial (4) están acoplados a sus casquillos de fijación de manera que se cruzan entre sí, y se encuentran en contacto mutuo entre sí en los puntos de cruzamiento (13).
En la realización de las figuras 1, 2, 3 que muestran una rueda con seis elementos radiales (4) para cada distribución (7), (8), doce orificios (12) están dispuestos, por ejemplo, a lo largo de la periferia de cada pestaña (5), (6) y son equidistantes entre sí. Los radios en forma de varillas de alambre (9), (10) de un elemento radial (4) están anclados en orificios (12) que están constituidos por cinco orificios separados, tal como se puede apreciar en la figura 3. De los asientos para un par de radios (9), (10) de un elemento radial (4), el asiento del radio (9) en la llanta se encuentra; en la dirección de desplazamiento R de la rueda, por detrás del asiento del radio (10) en la propia llanta, y el orificio de anclaje del radio (9) de la valona del cubo se encuentra, en la dirección de desplazamiento R de la rueda, por delante del orificio de anclaje del radio (10) en la pestaña del cubo. Por lo tanto, los radios (9), (10) se cruzan en su dirección desde las pestañas (5), (6) a la llanta (2). En general, para ruedas que tienen un elevado número de elementos radiales, los radios (9), (10) están agrupados en los orificios (12) de manera que el primer radio (9) de cada elemento impar (4) (primero, tercero, quinto) se cruza con el segundo radio (10) del elemento impar inmediatamente anterior; de la misma manera, el primer radio (9) de cada elemento par (4) (segundo, cuarto, sexto) se cruza con el segundo radio (10) del elemento par inmediatamente precedente.
La figura 4 muestra una realización en la que la distancia entre los asientos de un par de radios (9), (10) que forman un elemento radial (4) es relativamente grande, lo que da a la rueda un aspecto claramente distinto. La rueda tiene también en este caso seis elementos radiales (4) para cada distribución (7), (8), y doce orificios (12) están dispuestos, por ejemplo, a lo largo de la periferia de cada pestaña (5), (6) y son equidistantes angularmente entre sí. Los radios de varilla de alambre (9), (10) de un elemento radial (4) están anclados en orificios (12) que están separados por tres orificios, tal como se puede apreciar en la figura 4. De los asientos de un par de radios (9), (10) de un elemento radial (4), el asiento del radio (9) en la llanta se encuentra, en la dirección de desplazamiento R de la rueda, por detrás del asiento del radio (10) en la llanta, y el orificio de anclaje del radio (9) en la pestaña del cubo se encuentra, en la dirección de desplazamiento R de la rueda, por delante del orificio de anclaje del radio (10) en la pestaña del cubo. Por lo tanto, los radios (9), (10) se cruzan en su recorrido desde las pestañas (5), (6) a la llanta (2).
Las figuras 5, 6, 7 muestran otras realizaciones de la rueda según la invención. Estas realizaciones tienen diferentes números de elementos radiales (4) para cada distribución (7), (8). La realización de la figura 5 tiene tres elementos radiales (separados angularmente de manera uniforme uno de otro en un primer ángulo \alpha de 120 grados) para cada distribución; la realización de la figura 6 está dotada de cuatro elementos radiales separados angularmente entre sí en un ángulo recto para cada distribución. En la realización de la figura 7 la rueda tiene cinco elementos radiales para cada distribución.
En la figura 8 se ha mostrado una primera realización alternativa de la rueda, en la que dicha rueda está dotada de seis elementos radiales (4) en cada distribución (7), (8) y en la que el primer y segundo radios (9), (10) de cada elemento son ligeramente convergentes hacia los asientos (14). La rueda tiene también seis elementos radiales (4) para cada distribución (7), (8) y doce orificios (12) están dispuestos, por ejemplo, a lo largo de la periferia de cada pestaña (5), (6) y son equidistantes angularmente entre sí. Los radios (9), (10) de un elemento radial (4) están anclados en orificios (12) que están separados en cinco orificios tal como se puede apreciar en la figura 8. De los asientos (14) para un par de radios (9), (10) de un elemento radial (4), el asiento del radio (9) en la llanta se encuentra, en la dirección de desplazamiento R de la rueda, por detrás del asiento del radio (10) en la llanta, y el orificio de anclaje del radio (9) de la llanta del cubo se encuentra, en la dirección de desplazamiento R de la rueda, asimismo por detrás del orificio de anclaje del radio (10) en la pestaña del cubo. Por lo tanto, los radios (9), (10) no se cruzan en su recorrido desde las pestañas (5), (6) a la llanta (2).
En la realización de la figura 8a, el primer y segundo radios (9), (10) del elemento radial (4) son ligeramente divergentes. La rueda tiene también en este caso seis elementos radiales (4) para cada distribución (7), (8) y doce orificios (12) están dispuestos a lo largo de la periferia de cada pestaña (5), (6) y son equidistantes angularmente entre sí. Los radios de varilla de alambre (9), (10) de un elemento radial (4) están anclados en orificios (12) que están separados en cinco orificios tal como se puede apreciar en la figura 8a. De los asientos (14) para un par de radios (9), (10) de un elemento radial (4), el asiento del radio (9) en la llanta se encuentra, en la dirección de desplazamiento R de la rueda, por detrás del asiento del radio (10) en la llanta, y el orificio de anclaje del radio (9) en la pestaña del cubo se encuentra, en la dirección de desplazamiento R de la llanta, también por detrás del orificio de anclaje del radio (10) en la pestaña del cubo. Por lo tanto, los radios (9), (10) de un elemento radial (4) no se cruzan en su trayectoria desde las pestañas (5), (6) a la llanta (2). No obstante, debido a la extensión o disposición divergente de los radios (9), (10) de un elemento radial (4), el aspecto de la rueda visto desde un lado es similar al aspecto de la rueda de la figura 1.
Las figuras 9, 10, 11 muestran otras realizaciones de la rueda de la figura 8. En estas realizaciones la rueda está dotada respectivamente de tres (figura 9), cuatro (figura 10) y cinco (figura 11) elementos radiales para cada distribución (7), (8).
La figura 12 muestra una segunda realización alternativa de la rueda con seis elementos radiales (4) para cada distribución (7), (8) y con radios (9), (10) ligeramente convergentes. La rueda está dotada de un cubo con pestañas (5), (6) que tienen un diámetro mayor. Los radios están acoplados en los orificios (1-2) de manera tal que, para cada distribución (7), (8) de elementos radiales (4), se obtiene un cruce simple del primer radio (9) de cada elemento en proximidad de las pestañas (5), (6) con el segundo radio (10) de un elemento inmediatamente adyacente al mismo. El número de elementos radiales dispuesto en la rueda de la figura 12 puede ser variable.
La rueda de la figura 12 tiene seis elementos radiales (4) para cada distribución (7), (8), y doce orificios (12) están dispuestos a lo largo de la periferia de cada pestaña (5), (6) y son equidistantes angularmente entre sí. Los radios en forma de varillas de alambre (9), (10) de un elemento radial (4) están anclados en orificios (12) que están separados en tres orificios, tal como se puede apreciar en la figura 12. De los asientos (14) para un par de radios (9), (10) de un elemento radial (4), el asiento del radio (9) en la llanta se encuentra, en la dirección de desplazamiento R de la rueda, por detrás del asiento del radio (10) en la llanta, y el orificio de anclaje del radio (9) en la pestaña del cubo se encuentra en la dirección de desplazamiento de la rueda R, también por detrás del orificio de anclaje del radio (10) en la pestaña del cubo. Por lo tanto, los radios (9), (10) de un elemento radial (4) no se cruzan en su recorrido desde las pestañas (5), (6) a la llanta (2).
La realización de la figura 13 muestra que, tal como se ha mencionado anteriormente, el segundo ángulo predeterminado \beta puede ser distinto de la mitad del primer ángulo predeterminado \alpha. En la realización mostrada el segundo ángulo predeterminado \beta es menor de la mitad del primer ángulo predeterminado \alpha.
En las realizaciones mostradas en las figuras 8 a 13 el primer y segundo radios (9), (10) de cada elemento radial (4) puede ser sustancialmente paralelo, y retenido en posición por asientos de anclaje (14) (casquillos) que ya no están dispuestos en pares, sino sustancialmente separados de forma uniforme angularmente entre sí, consiguiendo el mismo efecto técnico.
La invención concebida de este modo es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones dentro del ámbito de la invención. Así, por ejemplo, se debe observar que los radios (9), (10) de las realizaciones anteriormente descritas pueden tener cualquier forma, dimensiones y geometría deseadas. En la práctica, los materiales utilizados en la rueda, así como las formas y dimensiones, pueden ser cualesquiera de acuerdo con las necesidades. En los ejemplos de realización anteriores, se pueden intercambiar características específicas, presentadas con respecto a ejemplos específicos, por características que existen en otras realizaciones.

Claims (6)

1. Rueda para bicicletas, en particular para bicicletas de competición y de montaña, que comprende un cubo (2) y una llanta (3) conectados por medio de una serie de elementos radiales (4), de manera que dichos elementos radiales (4) están agrupados en una primera distribución (7), en la que dichos elementos están dispuestos a un lado de la rueda, y una segunda distribución (8), en la que dichos elementos están dispuestos en el otro lado de la rueda, conectando dichas primera y segunda distribuciones (7, 8) dicha llanta (3) a respectivos extremos de dicho cubo (2), estando conectados los elementos radiales (4) de dicha primera distribución (7) a dicha llanta (3) en respectivos asientos de fijación (14) que están dispuestos alternados a los asientos de fijación (14) de los elementos radiales (4) de dicha segunda distribución (8) a lo largo de dicha llanta (3), en la que dichos primero y segundos radios (9, 10) de un elemento radial (4) se cruzan entre sí, o en la que dichos primero y segundo radios (9, 10) de un elemento radial (4) son ligeramente divergentes hacia dicho par de asientos de fijación (14).
2. Rueda, según la reivindicación 1, en la que los elementos radiales (4) de dicha primera distribución (7) y los elementos radiales (4) de dicha segunda distribución (8) son equidistantes angularmente entre sí en cada lado de la rueda, en un primer ángulo predeterminado \alpha, y en la que los elementos de dicha primera distribución (7) están desplazados en un segundo ángulo predeterminado \beta con respecto a dicha segunda distribución (8).
3. Rueda, según la reivindicación 2, en la que dicho segundo ángulo predeterminado \beta es la mitad del primer ángulo predeterminado \alpha.
4. Rueda para bicicletas, en particular para bicicletas de competición y de montaña, que comprende un cubo (2) y una llanta (3) conectados por medio de una serie de elementos radiales (4), de manera que dichos elementos radiales (4) están agrupados en una primera distribución (7), en la que dichos elementos están dispuestos a un lado de la rueda, y una segunda distribución (8), en la que dichos elementos están dispuestos en el otro lado de la rueda, conectando dichas primera y segunda distribuciones (7, 8) dicha llanta (3) a respectivos extremos de dicho cubo (2), estando conectados los elementos radiales (4) de dicha primera distribución (7) a dicha llanta (3) en respectivos asientos de fijación (14) que están dispuestos alternados a los asientos de fijación (14) de los elementos radiales (4) de dicha segunda distribución (8) a lo largo de dicha llanta (3), en la que dichos primero y segundo radios (9, 10) de un elemento radial (4) son ligeramente convergentes hacia dicho par de asientos de fijación (14) o son sustancialmente paralelos entre sí, y en la que los elementos radiales (4) de dicha primera distribución (7) y los elementos radiales (4) de dicha segunda distribución (8) son equidistantes angularmente entre sí en cada lado de una rueda, en un primer ángulo predeterminado \alpha, y en la que los elementos de dicha distribución(7) están desplazados en un segundo ángulo predeterminado \beta con respecto a dicha primera distribución (7), de manera que el ángulo \beta es menos de la mitad del ángulo \alpha.
5. Rueda, según una de las reivindicaciones anteriores, en la que cada uno de los elementos radiales (4) está constituido por un primer y un segundo radios en forma de varillas de alambre (10) que tienen respectivamente partes terminales próximas (9a, 10a) conectadas a dicho cubo (2) y respectivas partes terminales distales (9b, 10b) conectadas a dicha llanta (3) en respectivos pares de asientos de fijación (14).
6. Rueda, según la reivindicación 5, en la que dichos asientos de fijación (14) están constituidos por casquillos agrupados rígidamente en dicha llanta (3) y tienen una rosca interna en la que se acoplan los mencionados radios.
ES03775268T 2002-11-06 2003-10-30 Rueda para bicicletas. Expired - Lifetime ES2278207T3 (es)

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