ES2281679T3 - Vela tridimensional con estructura laminada y procedimiento de construccion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de construcción de velas tridimensioProcedimiento de construcción de velas tridimensionales que comprenden múltiples paneles laminados pnales que comprenden múltiples paneles laminados planos (1, 2, 3, 4, 5) combinados entre sí, donde clanos (1, 2, 3, 4, 5) combinados entre sí, donde cada panel laminado plano comprende por lo menos doada panel laminado plano comprende por lo menos dos capas exteriores (3a, 4a), que comprenden láminas capas exteriores (3a, 4a), que comprenden láminas flexibles finas de un material adecuado, con unas flexibles finas de un material adecuado, con una capa soporte intermedia plana que comprende múlti capa soporte intermedia plana que comprende múltiples hilos extendidos según la dirección de las líples hilos extendidos según la dirección de las líneas de fuerza a través del panel, en el que el prneas de fuerza a través del panel, en el que el procedimiento está caracterizado porque cada uno de ocedimiento está caracterizado porque cada uno de dichos paneles laminados está realizado según el pdichos paneles laminados está realizado según el procedimiento siguiente: a) extensión de una primerrocedimiento siguiente: a) extensión de una primera capa exterior (3a, 4a) sobre una superficie de ta capa exterior (3a, 4a) sobre una superficie de trabajo; b) extensión y tensado de un primer conjunrabajo; b) extensión y tensado de un primer conjunto de hilos paralelos (F1, F10) sobre dicha capa eto de hilos paralelos (F1, F10) sobre dicha capa exterior (3a), orientado adecuadamente sobre dicha xterior (3a), orientado adecuadamente sobre dicha primera capa exterior (3a, 4a); c) extensión y tenprimera capa exterior (3a, 4a); c) extensión y tensado de un segundo conjunto de hilos paralelos (F2sado de un segundo conjunto de hilos paralelos (F2, F20) orientado adecuadamente sobre dicha capa ex, F20) orientado adecuadamente sobre dicha capa exterior (3a, 4a); d) extensión y tensado de una serterior (3a, 4a); d) extensión y tensado de una serie deconjuntos de hilos paralelos posicionados y oie de conjuntos de hilos paralelos posicionados y rientados adecuadamente en la zona entre el primerorientados adecuadamente en la zona entre el prime conjunto de hilos (F1, F10) y el segundo conjuntor conjunto de hilos (F1, F10) y el segundo conjunt de hilos (F2, F20); e) extensión y encolado de uno de hilos (F2, F20); e) extensión y encolado de ua segunda capa exterior (3a) sobre la serie de conna segunda capa exterior (3a) sobre la serie de cojuntos de todos los hilos paralelos con forma de vnjuntos de todos los hilos paralelos con forma de entilador. ventilador.
Description
Vela tridimensional con estructura laminada y
procedimiento de construcción.
La presente solicitud de patente de invención
industrial se refiere a una vela con estructura laminada y al
procedimiento de construcción relevante, en la que la capa de
soporte está compuesta por una serie de conjuntos de hilos
paralelos con forma de ventilador, parcialmente superpuestos y
orientados según la dirección de las líneas de fuerza del estrés
aplicado a la vela durante el funcionamiento.
La vela de la invención se fabrica según una
técnica tradicional, mediante la unión de una serie de paneles
planos conformados adecuadamente con forma de ventilador, de manera
que su combinación ordenada resulta en una única pieza grande que
presenta el perfil tridimensional y la forma de una vela, con una
cara cóncava, capaz de capturar el viento, y una cara convexa.
En las velas modernas, los paneles ya no
consisten en simples piezas de tela. Las velas están realizadas en
tejidos laminados que incluyen diferentes capas superpuestas de
finas láminas de material flexible e impermeable, con una capa
soporte intermedia compuesta por múltiples hilos que debe soportar
la totalidad de la carga soportada por la vela cuando la misma es
sometida a la fuerza del viento.
Con este fin, los hilos se disponen en la
dirección de las líneas de fuerza que pueden preverse en base a las
características dimensionales, geométricas y aerodinámicas de la
vela.
La patente europea EP 0249427 da a conocer una
vela de este tipo, compuesta por múltiples paneles unidos entre sí,
estando cada panel formado, por lo menos, por dos capas, de tipo no
soporte, con una capa soporte laminada intermedia compuesta por una
serie de hilos con forma de ventilador en posiciones no
paralelas.
La patente indicada anteriormente afirma que
debe tomarse en consideración la localización de cada panel respecto
a la superficie total de la vela con el fin de orientar los hilos
en función de las líneas de fuerza en la parte de la vela en la que
se encuentra situado el panel.
Por ejemplo, en el caso de un foque, en los tres
paneles situados en el puño de driza, el puño de escota y el puño
de amura de la vela, los hilos individuales divergen radialmente
desde los tres ángulos, ya que se sabe que las líneas de fuerza
convergen en los tres ángulos.
Por el contrario, en los paneles intermedios que
unen el panel superior (el puño de driza) y los dos paneles
inferiores (el puño de escota y el puño de amura, respectivamente),
los hilos individuales se extienden unos al lado de otros en
posiciones no paralelas, orientados en la dirección en la que las
líneas de fuerza atraviesan los paneles intermedios.
El mayor inconveniente durante la construcción
de las velas que comprenden múltiples paneles laminados está
representado por las dificultades que se encuentran para
proporcionar una tensión uniforme al conjunto divergente de hilos
que se encuentran normalmente sometidos a una pretensión con el fin
de incrementar la resistencia de la vela.
La uniformidad resulta extremadamente importante
para que la vela obtenga un correcto perfil aerodinámico
tridimensional y para garantizar unos
valores de resistencia correctos.
valores de resistencia correctos.
El propósito de la invención es concebir un
nuevo procedimiento de construcción de velas tridimensionales que
comprenden múltiples paneles laminados planos, capaz de facilitar el
tensado uniforme de todos los hilos de la capa soporte de cada
panel laminado.
Otro propósito de la invención es concebir un
nuevo procedimiento de construcción de velas tridimensionales que
comprenden múltiples paneles laminados planos, que prevé la
fabricación de áreas reforzadas en el panel, en el que los hilos
superpuestos crean una malla capaz de incrementar localmente la
resistencia de los paneles laminados.
Un propósito adicional de la invención es
concebir un nuevo procedimiento de construcción de velas
tridimensionales que comprenden múltiples paneles laminados planos,
que proporciona una diversidad de opciones en términos de
posicionamiento, extensión y densidad de las áreas reforzadas
mediante una malla de hilos superpuestos.
Los propósitos primero y segundo, indicados
anteriormente, se consiguen mediante el procedimiento de
construcción de la invención, que está basado en la fabricación de
la capa soporte mediante múltiples conjuntos de hilos paralelos,
donde cada conjunto se encuentra inclinado respecto al conjunto
adyacente, siempre que los conjuntos de hilos cercanos a los bordes
exteriores de la vela se encuentren orientados en dirección paralela
a los bordes.
En otras palabras, puede decirse que la capa
soporte está compuesta por una serie de conjuntos de hilos paralelos
con forma de ventilador que están superpuestos con una mayor
densidad y una mayor superficie cerca del centro de giro de la
serie de conjuntos de hilos paralelos con forma de ventilador.
Resulta evidente que la localización, la
extensión y la densidad de las áreas reforzadas mediante una malla
de hilos superpuestos puede modificarse a voluntad, eligiendo
ocasionalmente (según la forma geométrica y las características de
la vela) el número de hilos para cada conjunto y/o la distancia
entre los hilos en cada conjunto y/o el ángulo de inclinación entre
dos conjuntos de hilos paralelos adyacentes.
La patente US 6302044 de la técnica anterior más
parecida a la presente patente da a conocer un procedimiento
utilizado para obtener un cuerpo de vela cosiendo secciones de vela
prefabricadas, cada una de las cuales está formada por una lámina
que comprende dos películas exteriores reforzadas mediante la
interposición de una capa de refuerzo intermedia.
La capa intermedia está compuesta por diferentes
sectores obtenidos mediante el corte de un material pretensado,
obteniendo de esta manera "sectores" de diversas formas y
tamaños, típicamente triangulares y cuadriláteros.
La patente americana afirma repetidamente que el
material puede ser una malla, rejilla o red, que comprende una
serie de primeros elementos de refuerzo paralelos y una serie de
segundos elementos de refuerzo perpendiculares a la serie de
primeros elementos.
Por lo tanto, existe una diferencia considerable
entre la vela descrita en la patente US 6302044 y la vela de la
presente invención, ya que la primera vela utiliza una malla de
hilos perpendiculares como capa de refuerzo, y la segunda vela
utiliza una serie de conjuntos de hilos paralelos con forma de
ventilador.
Sin embargo, la diferencia más importante
consiste en que los conjuntos de hilos paralelos están dispuestos y
extendidos, hilo a hilo, directamente en las láminas flexibles
utilizadas para crear la sección laminada de la vela, y no están
incluidos en un material prefabricado.
A continuación se proporciona una descripción de
las principales ventajas resultantes de la utilización de un
conjunto de hilos paralelos, como capa de refuerzo, en vez de un
material prefabricado formado por una malla de hilos:
- el conjunto de hilos paralelos puede
pretensarse fácilmente;
- el conjunto de hilos paralelos puede obtenerse
a partir de hilos de diferentes densidades, diámetros y materiales,
según los requerimientos específicos;
- el conjunto de hilos paralelos es más ligero y
más flexible que una malla de hilos.
Para una mayor claridad, la descripción de la
invención continúa con referencia a las figuras adjuntas, que se
proporcionan con propósitos ilustrativos y no en un sentido
limitativo, en las que:
- La Figura 1 es una vista de un foque típico,
en la que se muestran diagramáticamente las líneas de carga;
- Las Figuras 2 a 5 muestran cuatro etapas
diferentes en el procedimiento de laminación del panel del puño de
escota;
- Las figuras 6 a 8 muestran tres paneles de
puño de escota con una estructura diferente de conjuntos de hilos
paralelos;
- Las Figuras 9 a 11 muestran cuatro diferentes
etapas en el procedimiento de laminación del panel intermedio de la
vela;
Con referencia a la Figura 1, el procedimiento
de la invención es utilizado para fabricar una vela de tipo foque o
génova (V), dividiendo la superficie total de la vela en cinco
diferentes paneles (1, 2, 3, 4 y 5), es decir:
- -
- puño de driza (1)
- -
- puño de amura (2)
- -
- puño de escota (3)
- -
- dos paneles intermedios (4 y 5)
Con referencia a las Figuras 2 a 5, la
descripción continúa con la realización del puño de escota (3) según
el procedimiento de construcción de la invención.
Primeramente, debe observarse que cada panel
está compuesto, por lo menos, por dos capas exteriores, de material
flexible impermeable fino, entre las que se encola una capa soporte
intermedia que comprende múltiples hilos.
La primera capa exterior (3a) es extendida sobre
una superficie de trabajo utilizada para realizar la totalidad del
procedimiento de laminación del puño de escota (3).
Tal como se muestra en la Figura 2, el primer
conjunto de hilos paralelos (F1) es extendido a lo largo de la
entrada (E) de la vela (V) en dirección paralela, mientras que el
segundo conjunto de hilos paralelos (F2) es extendido a lo largo de
la base (B) de la vela (V) en posición paralela, de manera que se
crea una zona (Z) cruzada y superpuesta entre los dos conjuntos (F1
y F2) en el ángulo del puño de escota.
La zona (Z) es el centro de giro para la
siguiente serie de conjuntos de hilos paralelos con forma de
ventilador (F3, F4, … Fn).
Una vez que la serie de conjuntos de hilos
paralelos con forma de ventilador ha sido completada, el
procedimiento de laminación del puño de escota (3) es realizado
mediante la extensión y el encolado de una segunda capa exterior
sobre la serie de hilos paralelos con forma de ventilador.
A continuación se muestra una lista detallada
(paso por paso) de las etapas operacionales del procedimiento de
construcción para la realización del puño de escota (3), ilustrado
anteriormente:
a) extensión de una primera capa exterior (3a)
sobre una superficie de trabajo;
b) extensión y tensado de un primer conjunto de
hilos paralelos (F1) sobre dicha capa exterior (3a), colocado en
dirección paralela respecto al lado (E) de la vela (V);
c) extensión y tensado de un segundo conjunto de
hilos paralelos (F2) sobre dicha capa exterior (3a) y sobre dicho
primer conjunto (F1), pero colocado en dirección paralela al lado de
la base (B) de la vela (V), para crear una zona de cruzamiento y
superposición (Z) del primer conjunto de hilos (F1) y del segundo
conjunto de hilos (F2);
d) extensión y tensado de una serie de conjuntos
de hilos paralelos (F3, F4,…. Fn) posicionados uno al lado del
otro, en una disposición con forma de ventilador con un centro de
giro en dicha zona (Z);
e) extensión y encolado de una segunda capa
exterior (3a) sobre la serie de conjuntos de hilos paralelos con
forma de ventilador (F1, F2, F3, F4 … Fn).
La Figura 6 muestra que cambiando el ángulo de
inclinación entre dos conjuntos adyacentes de hilos paralelos,
resulta posible elegir el número (n0, n2, n3, n4) de hilos que se
cruzan en los bordes (L) del puño de escota (3) cosidos a los
paneles adyacentes.
La Figura 7 muestra que, eligiendo un ángulo de
inclinación adecuado, la distancia entre la zona de intersección de
los conjuntos de hilos paralelos y los bordes (L) del puño de escota
(3) cosidos a los paneles adyacentes puede modificarse a
voluntad.
La Figura 8 muestra un puño de escota (3)
compuesto de conjuntos de hilos paralelos con anchuras y densidades
diferentes a diferentes ángulos de inclinación. La Figura 8 muestra
el gran número de variantes y combinaciones posibles proporcionado
por el procedimiento de construcción de la invención.
Con referencia a la Figura 8, debe observarse
que el refuerzo del ángulo con el mayor estrés es realizado
automáticamente cuando se extienden los diferentes conjuntos de
hilos paralelos, cuya superposición indirectamente genera zonas de
refuerzo que, según los procedimientos de construcción
tradicionales, requieren de la aplicación orientada de inserciones
laminadas que deben fijarse a la vela de manera que la deformación
de la tela es perpendicular a la deformación de la tela en la zona
a reforzar.
Obviamente, el puño de driza (1) y el puño de
amura (2) son realizados con los mismos procedimientos constructivos
del puño de escota (3).
Con referencia a las Figuras 9 a 11, la
descripción continúa con la realización del panel intermedio de la
vela (4) según el procedimiento de construcción de la invención.
Tal como se ha indicado anteriormente, la
primera capa exterior (4a) es extendida sobre una superficie de
trabajo utilizada para realizar la totalidad del procedimiento de
laminación del panel intermedio (4).
Tal como se muestra en la Figura 9, el primer
conjunto de hilos paralelos (F10) es extendido a lo largo de la
entrada (E) de la vela (S) en dirección paralela, mientras que el
segundo conjunto de hilos paralelos (F20) es extendido a lo largo
de la baluma (BA) de la vela (V) en posición paralela, sabiendo que
las líneas de fuerza cerca de la entrada (E) y la baluma (BA) son
básicamente paralelas a los bordes de la vela (V).
A continuación se extienden conjuntos
intermedios adicionales de hilos paralelos para reforzar la
superficie total de la vela incluida entre los dos conjuntos
exteriores (F10 y F20), inclinando cada conjunto intermedio
respecto al conjunto que lo precede, de manera que se proporciona a
cada conjunto de hilos paralelos la misma orientación que las
líneas de fuerza en la parte de la vela donde el conjunto de hilos
que se está aplicando debe ser extendido.
En este caso, se puede hacer referencia, de
manera indiferente, a uno o más centros de giro para la serie de
conjuntos de hilos paralelos con forma de ventilador.
Por ejemplo, el panel intermedio (4) de la
Figura 11 presenta una serie de conjuntos de hilos paralelos con
forma de ventilador que parten desde diferentes centros de giro
imaginarios situados fuera del panel.
Una vez que la serie de conjuntos de hilos
paralelos con forma de ventilador ha sido completada, el
procedimiento de laminación del panel intermedio (4) es llevado a
cabo mediante la extensión y el encolado de una segunda capa
exterior sobre la serie de hilos con forma de ventilador.
A continuación se muestra una lista detallada
(paso por paso) de las etapas operacionales del procedimiento de
construcción para la realización del panel intermedio (4), ilustrado
anteriormente:
a) extensión de una primera capa exterior (4a)
sobre una superficie de trabajo;
b) extensión y tensado de un primer conjunto de
hilos paralelos (F10) sobre dicha capa exterior (4a), colocado en
dirección paralela respecto al lado (E) de la vela (V);
c) extensión y tensado de un segundo conjunto de
hilos paralelos (F20) sobre dicha capa exterior (4a) y sobre dicho
primer conjunto (F10), pero colocado en dirección paralela a la
baluma (BA) de la vela (V);
d) extensión y tensado de una serie de conjuntos
de hilos paralelos parcialmente superpuestos (F3,
F4, … Fn) posicionados uno al lado del otro, en la zona entre el primer conjunto de hilos paralelos (F10) y el segundo conjunto de hilos paralelos (F20), de manera que cada conjunto intermedio se encuentra inclinado respecto al conjunto que lo precede, de manera que se proporciona a cada conjunto intermedio la misma orientación que las líneas de fuerza de la zona de la vela en la que el panel intermedio (4) está situado y en la parte de la vela en la que el conjunto intermedio de hilos paralelos está siendo aplicado para ser extendido;
F4, … Fn) posicionados uno al lado del otro, en la zona entre el primer conjunto de hilos paralelos (F10) y el segundo conjunto de hilos paralelos (F20), de manera que cada conjunto intermedio se encuentra inclinado respecto al conjunto que lo precede, de manera que se proporciona a cada conjunto intermedio la misma orientación que las líneas de fuerza de la zona de la vela en la que el panel intermedio (4) está situado y en la parte de la vela en la que el conjunto intermedio de hilos paralelos está siendo aplicado para ser extendido;
e) extensión y encolado de una segunda capa
exterior (4a) sobre la serie de conjuntos de hilos paralelos con
forma de ventilador.
Finalmente, se resalta el hecho de que la
característica del procedimiento de construcción de la invención,
es decir, la posibilidad de facilitar el tensado uniforme de todos
los hilos de la capa soporte de la vela, se basa en la presencia de
conjuntos de hilos paralelos con el valor de pretensado deseado por
medio de estructuras de soporte simples y extensibles.
A modo de ilustración, debe observarse que las
dos capas exteriores de cada panel laminado pueden realizarse en
película de poliéster o de polipropileno, mientras que la capa
soporte intermedia que comprende una serie de conjuntos de hilos
paralelos con forma de ventilador puede realizarse en poliéster,
fibras aramídicas e hilos de carbono.
Claims (16)
1. Procedimiento de construcción de velas
tridimensionales que comprenden múltiples paneles laminados planos
(1, 2, 3, 4, 5) combinados entre sí, donde cada panel laminado
plano comprende por lo menos dos capas exteriores (3a, 4a), que
comprenden láminas flexibles finas de un material adecuado, con una
capa soporte intermedia plana que comprende múltiples hilos
extendidos según la dirección de las líneas de fuerza a través del
panel, en el que el procedimiento está caracterizado porque
cada uno de dichos paneles laminados está realizado según el
procedimiento siguiente:
a) extensión de una primera capa exterior (3a,
4a) sobre una superficie de trabajo;
b) extensión y tensado de un primer conjunto de
hilos paralelos (F1, F10) sobre dicha capa exterior (3a), orientado
adecuadamente sobre dicha primera capa exterior (3a, 4a);
c) extensión y tensado de un segundo conjunto de
hilos paralelos (F2, F20) orientado adecuadamente sobre dicha capa
exterior (3a, 4a);
d) extensión y tensado de una serie de conjuntos
de hilos paralelos posicionados y orientados adecuadamente en la
zona entre el primer conjunto de hilos (F1, F10) y el segundo
conjunto de hilos (F2, F20);
e) extensión y encolado de una segunda capa
exterior (3a) sobre la serie de conjuntos de todos los hilos
paralelos con forma de ventilador.
2. Procedimiento según la reivindicación
anterior caracterizado porque la capa soporte del puño de
driza (1), puño de amura (2) y puño de escota (3) está compuesta
por una serie de conjuntos de hilos paralelos con forma de
ventilador (F1, F2, F3, … Fn) que se originan desde un centro de
giro que coincide con la zona de intersección del primer conjunto
de hilos paralelos (F1) y del segundo conjunto de hilos paralelos
(F1) que están respectivamente extendidos a lo largo de los dos
lados del panel que son un segmento de los bordes exteriores de la
vela (V).
3. Procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque la capa soporte de los paneles
intermedios (4 y 5) está compuesta por una serie de conjuntos de
hilos paralelos con forma de ventilador (F10, F20, …), donde cada
conjunto se encuentra inclinado respecto al conjunto que lo precede
y se encuentra orientado en la misma dirección que las líneas de
fuerza en la zona de la vela donde el conjunto de hilos paralelos es
extendido.
4. Procedimiento según la reivindicación 3
caracterizado porque la serie de conjuntos de hilos paralelos
con forma de ventilador del panel intermedio se origina desde
diferentes centros de giro imaginarios situados fuera del
panel.
5. Procedimiento según las reivindicaciones
anteriores caracterizado porque en cada panel cada conjunto
de hilos paralelos es igual a los otros conjuntos, en términos de
anchura y número de hilos.
6. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
4 caracterizado porque en cada panel cada conjunto de hilos
paralelos difiere de los otros conjuntos, en términos de anchura y/o
número de hilos.
7. Procedimiento según las reivindicaciones
anteriores caracterizado porque en cada panel cada conjunto
de hilos paralelos presenta el mismo ángulo de inclinación que el
conjunto que lo precede.
8. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a
6 caracterizado porque en cada panel cada conjunto de hilos
paralelos presenta un ángulo de inclinación diferente respecto al
conjunto que lo precede.
9. Vela tridimensional formada por múltiples
paneles laminados planos (1, 2, 3, 4, 5) unidos entre sí, en la que
cada panel laminado plano está formado, por lo menos, por dos capas
exteriores planas (3a, 4a) realizadas en láminas flexibles finas de
un material adecuado, con una capa soporte intermedia plana que
comprende múltiples hilos extendidos según la dirección de las
líneas de fuerza a través del panel, estando dicha vela
caracterizada porque la capa soporte está compuesta por una
serie de conjuntos de hilos paralelos con forma de ventilador que
se encuentran extendidos y fijados entre dichas dos capas exteriores
planas (3a, 4a,), según el procedimiento de construcción de las
reivindicaciones anteriores.
10. Vela según la reivindicación precedente
caracterizada porque la capa soporte del puño de driza (1),
el puño de amura (2) y el puño de escota (3) está compuesta por una
serie de conjuntos de hilos paralelos con forma de ventilador (F1,
F2, F3, … Fn) que se originan desde un centro de giro que coincide
con la zona de intersección del primer conjunto de hilos paralelos
(F1) y del segundo conjunto de hilos paralelos (F2), que se
encuentran respectivamente extendidos a lo largo de los dos lados
del panel que son un segmento de los bordes exteriores de la vela
(V).
11. Vela según la reivindicación 9
caracterizada porque la capa soporte de los paneles
intermedios (4 y 5) está compuesta por una serie de conjuntos de
hilos paralelos con forma de ventilador (F10, F20, …) donde cada
conjunto se encuentra inclinado respecto al conjunto que lo precede
y se encuentra orientado en la misma dirección que las líneas de
fuerza en la zona de la vela donde el conjunto de hilos paralelos es
extendida.
12. Vela según la reivindicación 11
caracterizada porque en cada panel intermedio la serie de
conjuntos de hilos paralelos con forma de ventilador se origina
desde diferentes centros de giro imaginarios situados fuera del
panel.
13. Vela según las reivindicaciones anteriores
caracterizada porque en cada panel cada conjunto de hilos
paralelos es igual a los otros conjuntos, en términos de anchura y
número de hilos.
14. Procedimiento según las reivindicaciones 9 a
12 caracterizado porque en cada panel cada conjunto de hilos
paralelos difiere de los otros conjuntos, en términos de anchura y/o
número de hilos.
15. Procedimiento según las reivindicaciones
anteriores caracterizado porque en cada panel cada conjunto
de hilos paralelos presenta el mismo ángulo de inclinación que el
conjunto que lo precede.
16. Procedimiento según las reivindicaciones 9 a
14 caracterizado porque en cada panel cada conjunto de hilos
paralelos presenta un ángulo de inclinación diferente respecto al
conjunto que lo precede.
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